Степенные решения модели f(G)-гравитации с электромагнитным и скалярным полем

Аннотация

В данной статье исследована модель гравитации Гаусса-Бонне, действие которой включает в себя инвариант Гаусса-Бонне, максвелловский член  и скалярное поле. Модель рассматривается в плоской, изотропной и однородой Вселенной Фридмана-Робертсона-Уокера в четырех измерениях на поздних этапах развития Вселенной. Использована метрика Минковского. Для исследуемой модели получена система уравнений движения и решение с масштабным фактором со степенной и модифицированной степенной зависимостью от времени. Для получения решений использовался метод вариации. Аналогичные решения получаются и при использовании уравнения Эйлера-Пуассона и метода понижения порядка производной с последующим применением уравнения Эйлера-Лагранжа. Получены значения , плотности энергии и изотропного давления, графики которых соответствуют современным космологическим данным. В ходе исследования выяснилось, что при масштабном факторе со степенной зависимостью от времени в рамках исследуемой модели параметр уравнения состояния w равен значению, которое получается при решении модели с модифицированным степенным масштабным фактором. Параметр замедления отрицателен, что подтверждает реалистичность предложенной модели в рамках ускоренно расширяющейся вселенной. При рассмотрении энергетических условий NEC, WEC, SEC и DEC выяснилось, что условия NEC, WEC и DEC соблюдаются в обеих моделях, но не соблюдается энергетическое условие SEC. Показано сравнение значений энергетических условий двух моделей.