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Chinese Physics C 2022年第12期46卷 271-287页

作者： Saibal Ray Arijit Panda Bivash Majumder Md.Rabiul Islam Goutam Manna Centre for Cosmology Astrophysics and Space Science(CCASS)GLA UniversityMathura 281406Uttar PradeshIndia Department of Physics Prabhat Kumar CollegeContaiPurba Medinipur 721404India&Department of PhysicsRaiganj UniversityRaiganjUttar Dinajpur 733134West BengalIndia Department of Mathematics Prabhat Kumar CollegeContaiPurba Medinipur-721404India Department of Physics Raiganj UniversityRaiganjUttar Dinajpur 733134West BengalIndia Department of Physics Prabhat Kumar CollegeContaiPurba Medinipur-721404India

In this study,we investigate the collapsing scenario for the k-essence emergent Vaidya spacetime in the context of massive gravity's rainbow.For this study,we consider that the background metric is Vaidya spacetime in massive gravity's rainbow.We show that the k-essence emergent gravity metric closely resembles the new type of generalized Vaidya massive gravity metric with the rainbow deformations for null fluid collapse,where we consider the k-essence scalar field as a function solely of the advanced or the retarded time.The k-essence emergent Vaidya massive gravity rainbow mass function is also different.This new type k-essence emergent Vaidya massive gravity rainbow metric satisfies the required energy conditions.The existence of a locally naked central singularity and the strength and strongness of the singularities for the rainbow deformations of the k-essence emergent Vaidya massive gravity metric are the interesting outcomes of the present work.

关键词： classical general relativity physics of black holes classical black holes k-essence

Time-dependent diffusive interactions between dark matter and dark energy in the context of k-essence cosmology

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Research in Astronomy and Astrophysics 2021年第1期21卷 15-24页

作者： Abhijit Bandyopadhyay Anirban Chatterjee Department of Physics Ramakrishna Mission Vivekananda Educational and Research InstituteBelur MathHowrah 711202India

We investigated the scenario of time-dependent diffusive interaction between dark matter and dark energy and showed that such a model can be accommodated within the observations of luminosity distanceredshift data in Supernova la(SN la)observations.We obtain constraints on different relevant parameters of this model from the observational data.We consider a homogeneous scalar field(t)driven by a k-essence Lagrangian of the form L=V(φ)F(X)with constant potential V(φ)=V,to describe the dynamics of dark energy in this model.Using the temporal behaviour of the FRW scale factor,the equation of state and total energy density of the dark fluid,extracted from the analysis of SN la(JLA)data,we have obtained the time-dependence of the k-essence scalar field and also reconstructed the form of the function F(X)in the k-essence Lagrangian.

关键词： Dark Energy Dark Matter k-essence

Dynamics of k-essence in loop quantum cosmology

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Chinese Physics C 2021年第4期45卷 451-461页

作者：石家丽吴健聘 College of Physical Science and Technology Bohai UniversityJinzhou 121013China Center for Gravitation and Cosmology College of Physical Science and TechnologyYangzhou UniversityYangzhou 225009China

In this paper,we study the dynamics of k-essence in loop quantum cosmology(LQC).The study indicates that the loop quantum gravity(LQG)effect plays a key role only in the early epoch of the universe and is diluted in the later stages.The fixed points in LQC are basically consistent with those in standard Friedmann-Robertson-Walker(FRW)cosmology.For most of the attractor solutions,the stability conditions in L Q C are in agreement with those for the standard FRW universe.For some special fixed points,however,tighter constraints are imposed thanks to the LQG effect.

关键词： k-essence loop quantum cosmology dynamics of dark energy

圈量子宇宙学中k-essence的动力学研究

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圈量子宇宙学中k-essence的动力学研究

作者：石家丽渤海大学

学位级别：硕士

宇宙大尺度结构的探索是人类认识和理解宇宙、天文学、以及星系物理中的基础科学问题。宇宙加速膨胀的暴涨宇宙学和暗能量的研究是当今宇宙学领域的研究热点。现代宇宙学的研究已经进入了精确宇宙学时代,精确的天文观测数据为研究暴涨... 详细信息

宇宙大尺度结构的探索是人类认识和理解宇宙、天文学、以及星系物理中的基础科学问题。宇宙加速膨胀的暴涨宇宙学和暗能量的研究是当今宇宙学领域的研究热点。现代宇宙学的研究已经进入了精确宇宙学时代,精确的天文观测数据为研究暴涨和暗能量提供了有力的数据支持。本论文主要讨论圈量子宇宙学中k-essence暗能量的动力学问题。本文首先介绍了经典宇宙学相关知识,包括宇宙学的研究背景和标准宇宙学模型,以及一些典型的暗能量模型。在此基础上给出了宇宙动力学及宇宙演化动力学方程,并且介绍了最简单的quitenssence和k-essence暗能量动力学模型。其次,论文介绍了圈量子宇宙学的发展现状以及在圈量子宇宙学的特点。最后,本文研究了圈量子宇宙学(LQC)中k-essence的动力学问题。研究表明,圈量子引力(LQG)效应仅在宇宙早期中发挥关键作用,在后期被稀释。LQC中的定点与标准的Friedmann-Robertson-Walker(FRW)宇宙学中的定点基本一致。对于大多数的吸引子解,其稳定性条件与标准FRW宇宙的稳定性条件一致,但对于一些特殊的定点,由于LQG效应,对稳定性条件有更严格的约束。

关键词：宇宙动力学暗能量暗物质 k-essence 圈量子宇宙学

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k-essence暗能量模型的相空间分析

K-essence暗能量模型的相空间分析

作者：陈博海河北大学

学位级别：硕士

1998年，天文学家对Ia型超新星红移的观测和其后2003年WMAP卫星对微波背景辐射的更为精确的观测表明：宇宙正在加速膨胀。在宇宙学原理和广义相对论成立的前提下，为解释这一现象，必须引入一种具有负压强的新的物质，即所谓的暗能量。... 详细信息

1998年，天文学家对Ia型超新星红移的观测和其后2003年WMAP卫星对微波背景辐射的更为精确的观测表明：宇宙正在加速膨胀。在宇宙学原理和广义相对论成立的前提下，为解释这一现象，必须引入一种具有负压强的新的物质，即所谓的暗能量。宇宙学常数（或真空能量）是最简单的暗能量候选者，但这一理论面临着宇宙学常数问题和年龄问题。为了解决以上问题，物理学家提出了各种动力学暗能量模型。其中k-essence模型是本文要研究的模型。我们考虑两种情况：一是暗物质和暗能量的之间没有相互作用，二是暗物质和暗能量之间存在相互作用：Q H m。我们研究了具有幂律形式的k-essence模型： F (X) X X。通过求解自洽的动力学演化方程，得出了多个临界点。具体过程为：第一步，暗物质暗能量之间没有相互作用，解出了八个临界点;第二步，令Q H m，即暗物质暗能量之间有非零的相互作用，又得出六个临界点。并依次讨论这十四个临界点的存在性和稳定性条件。同时我们还研究了模型的稳定性，包括经典稳定性和量子稳定性。在此基础上，我们计算了宇宙学参数的值，得到了宇宙加速膨胀所要求的参数范围。我们发现，在所研究的模型中，暗能量方程可以穿过-1，为将来的观测提供了理论依据。

关键词：暗物质暗能量 k-essence 相空间分析

耦合为αHρ_φ+βHρ_m的k-essence暗能量模型相空间分析

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北华航天工业学院学报 2016年第5期26卷 23-26页

作者：陈博海聂铭玮赵艳北华航天工业学院基础科学部河北廊坊065000

结合最近十年宇宙学中关于k-essence暗能量模型的多篇论文观点,本文适当选取F(X)=-X(1/2)+X构造拉格朗日量,同时尝试改进暗物质与暗能量的非零相互耦合0≠Q=αHρ_φ+βHρ_m,使其既与暗物质相关又与暗能量相关。进而推导出更普遍的相... 详细信息

结合最近十年宇宙学中关于k-essence暗能量模型的多篇论文观点,本文适当选取F(X)=-X(1/2)+X构造拉格朗日量,同时尝试改进暗物质与暗能量的非零相互耦合0≠Q=αHρ_φ+βHρ_m,使其既与暗物质相关又与暗能量相关。进而推导出更普遍的相空间演化自洽微分方程组。最后在满足宇宙加速膨胀这一观测结果的前提下,设定参数α,β,λ的数值,并作出相空间演化图,标记出相空间演化的稳定点,定性地分析出宇宙演化晚期的几种可能结果。

关键词：暗能量耦合 k-essence 相空间

非正则标量场暗能量模型的动力学演化及参数化模型的研究

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非正则标量场暗能量模型的动力学演化及参数化模型的研究

作者：张其乐上海师范大学

学位级别：硕士

从1998观测数据发现宇宙在加速膨胀以来,科学家一直致力于提出一种机制去解释宇宙加速膨胀的来源。基于大爆炸为起源的”宇宙学常数+冷暗物质”模型,即ACDM模型是与当前观测数据整体拟合的最好的宇宙学模型之一,但是在有些方面,ACDM模... 详细信息

从1998观测数据发现宇宙在加速膨胀以来,科学家一直致力于提出一种机制去解释宇宙加速膨胀的来源。基于大爆炸为起源的”宇宙学常数+冷暗物质”模型,即ACDM模型是与当前观测数据整体拟合的最好的宇宙学模型之一,但是在有些方面,ACDM模型也存在问题,整体称为“宇宙学常数问题(Cosmological Constant Problem)”,主要包括如:精细调节问题(Fine-tuning Problem)、巧合性问题(Coincidence Problem)、“Hubble Tension”(哈勃常数危机)还有“S8 Tension”等。为了解决这些问题,研究人员提出了一类动力学暗能量模型,这类标量场一般是类比小球在势场中缓慢滚动去提供负压来驱动宇宙加速膨胀的。而把动力学系统的分析方法引入进来分析暗能量模型使得动力学暗能量理论有了很大的发展,动力学系统中的吸引子特性成为了能够缓和一些ACDM模型中存在的问题的一种重要解决方案。本文第一章首先介绍了动力学系统一些基本概念以及本文使用的方法,接着简单介绍了一些基本宇宙学概念,第二章介绍了宇宙加速膨胀起源以及暗能量模型,第三章是本文研究重点,我们着手于k-essence模型,在动力学暗能量模型下主要采用Power-Law形式的k-essence模型,考虑一种新的物质和暗能量相互作用形式Q=αρmρφH-1,得到了不同于之前人们做的一些动力学吸引点,新的Scaling-like吸引子可以很好地缓解巧合性问题(Coincidence Problem),而且不同于之前Scaling解,这类吸引子是可以实现晚期宇宙加速膨胀。第四章我们研究参数化暗能量模型,在参数化模型中,选择从L=F(X)-V(φ)形式的k-essence中直接参数化暗能量的演化方程ρφ ∝ Γ ln(1+z)+1,对应的暗能量状态方程(EoS)为ω=(Γ/[1-NΓ]-3),N=lna,其中Γ即为需要用观测数据去拟合的待定单参数,结果我们得到若无空间曲率时Γ的拟合值为-0.027-0.111+0.120,若空间曲率为正的时,Γ的拟合值为-0.007-0.116+0.116,即可得到暗能量的演化形式,从而给出宇宙加速膨胀合理的解释。最后我们对本文工作进行总结及展望。

关键词：暗能量动力学系统参数化标量场 k-essence