Г.Д. Манучарян1, И.В. Фомин2

1, 2 Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)
1 Государственный астрономический институт им. П.К. Штернберга,
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (Москва, Россия)
1 gdmanucharyan@bmstu.ru, 2 fomin_iv@bmstu.ru

Постановка проблемы. В настоящее время существуют различные модифицированные теории гравитаций, аналитическое решение которых существенно усложняется ввиду их нелинейно-интегро-дифференциальных форм. При этом отсутствуют модели, позволяющие расширять решения, полученные в рамках ОТО, на случаи модифицированных гравитаций (в рассматриваемом случае гравитация Эйнштейна – Гаусса – Бонне) с помощью функциональной зависимости от инфляционных параметров и линейной комбинации параметров медленного скатывания первого.

Цель. Нахождение аналитических решений уравнений космологической динамики в рамках гравитации Эйнштейна – Гаусса – Бонне, связанных с решениями уравнений фоновой динамики в рамках ОТО, определение параметров, позволяющих проводить их верификацию.

Результаты. Представлена новая форма связи инфляционных параметров между гравитацией ЭГБ и обшей теорией относительности (ОТО), выражены, с учетом предложенной формы связи, функциональные зависимости космологических параметров ЭГБ гравитации, через параметры ОТО. Рассмотрена конкретная модель космологической инфляции для случая ОТО, показано, что модель не верифицируема по наблюдательным ограничениям.

Практическая значимость. Предложенная форма связи позволяет расширять решения уравнений космологической динамики ОТО на случай гравитации Эйнштейна – Гаусса – Бонне, что в свою очередь дает возможность оценивать квантовые поправки к ОТО оперируя только инфляционными параметрами ОТО.

Манучарян Г.Д. Фомин И.В. Аналитические связанные решения уравнений космологической динамики в рамках ОТО и гравитации Эйнштейна-Гаусса-Бонне // Нелинейный мир. 2024. Т. 22. № 3. С. 81–90. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700970-202403-08

1. Arun K., Gudennavar S. B., Sivaram C. Dark matter, dark energy, and alternate models: A review. Advances in Space Research. 2017. V. 60. № 1. P. 166–186.
2. Nojiri S., Odintsov S. D., Oikonomou V. K. Modified gravity theories on a nutshell: Inflation, bounce and late-time evolution. Physics Reports. 2017. V. 692. P. 1–104.
3. Fernandes P. G. S. et al. The 4D Einstein–Gauss–Bonnet theory of gravity: a review. Classical and Quantum Gravity. 2022. V. 39. № 6. С. 063001.
4. Nojiri S., Odintsov S. D., Sasaki M. Gauss-Bonnet dark energy. Physical Review D. 2005. V. 71. № 12. P. 123509.
5. Fomin I. Gauss–Bonnet term corrections in scalar field cosmology. The European Physical Journal C. 2020. V. 80. № 12. P. 1145.
6. Chervon, Sergei, Igor Fomin, Valerian Yurov, and Artyom Yurov. Scalar field cosmology. V. 13. World Scientific, 2019.
7. Salopek D.S., Bond J.R. Nonlinear evolution of long wavelength metric fluctuations in inflationary models, Phys. Rev. D42. 1990. P. 3936–3962. DOI:10.1103/PhysRevD.42.3936.
8. Liddle A.R., Lyth D.H. COBE, gravitational waves, inflation and extended inflation, Phys. Lett. B291. 1992. P. 391–398. DOI:10.1016/ 0370-2693(92)91393-N, arXiv:astro-ph/9208007 [astro-ph].
9. Aghanim N., Akrami Y.,Ashdown M., Aumont J., Baccigalupi C., Ballardini M., Banday A., Barreiro R., Bartolo N., Basak S., et al. Planck 2018 results-VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics. 2020. V. 641. P. A6.
10. Tristram M., Banday A.J., Górski K.M., Keskitalo R., Lawrence C., Andersen K.J., Barreiro R.B., Borrill J., Colombo L., Eriksen H., et al. Improved limits on the tensor-to-scalar ratio using BICEP and Planck data. Physical Review D. 2022.
    V. 105. № 8. P. 083524.
11. Koh S., Lee B. H., Tumurtushaa G. Reconstruction of the scalar field potential in inflationary models with a Gauss-Bonnet term. Physical Review D. 2017. V. 95. № 12. С. 123509.
12. Tristram M. et al. Improved limits on the tensor-to-scalar ratio using BICEP and Planck data. Physical Review D. 2022.
    V. 105. № 8. С. 083524.