К.А. Большакова1, С.В. Червон2

1, 2 Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова (г. Ульяновск, Россия)
2 Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)
2 Казанский федеральный университет (г. Казань, Россия)
1 bolshakova.ktrn@gmail.com, 2 chervon.sergey@gmail.com

Постановка проблемы. В настоящее время для модели космологической инфляции с одним скалярным полем разработан способ вычисления космологических параметров, таких как спектр мощности скалярных и тензорных возмущений, их спектральные параметры, тензорно-скалярное отношение. В случае мультиполевой конфигурации однозначного метода расчета космологических параметров не разработано. Предлагается новый эффективный алгоритм нахождения космологических параметров в тензорно-мульти-скалярной теории гравитации (ТМС ТГ), описывающей эпоху ранней инфляции Вселенной.

Цель. Разработать новый метод сведения трехполевой модели ТМС ТГ к модели с одним скалярным полем.

Результаты. Предложен новый подход, основанный на использовании частного случая аналитического решения в многополевой космологической модели для установления функциональной связи между полями.

Практическая значимость. Разработанный метод дает возможность вычисления космологических параметров и их сопоставления наблюдательным данным.

Большакова К.А., Червон С.В. Новый подход к анализу космологических параметров в мультиполевой космологии // Нелинейный мир. 2024. Т. 22. № 3. С. 91–103. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700970-202403-09

1. Starobinsky A.A. A New Type of Isotropic Cosmological Models Without Singularity. Phys. Lett. 1980. V. 91. P. 99–102.
2. Guth A.H. The Inflationary Universe: A Possible Solution to the Horizon and Flatness Problems, Phys. Rev. D. 1981. V. 23. P. 347–356. DOI:10.1103/PhysRevD.23.347.
3. Linde A.D. A New Inflationary Universe Scenario: A Possible Solution of the Horizon, Flatness, Homogeneity. Isotropy and Primordial Monopole Problems, Phys. Lett. B. 1982. V. 108. P. 389–393. DOI:10.1016/0370-2693(82)91219-9.
4. Albrecht A., Steinhardt P.J. Cosmology for Grand Unified Theories with Radiatively Induced Symmetry Breaking, Phys. Rev. Lett. 1982. V. 48. P. 1220–1223. DOI:10.1103/PhysRevLett.48.1220.
5. Иванов Г.Г. Космологические модели Фридмана с нелинейным скалярным полем. Гравитация и теория относительности. Казань: Изд-во КГУ. 1981. Вып. 18. С. 54–60.
6. Ivanov G.G., Chervon S.V., Khapaeva A.V. Friedmann cosmological model with nonlinear scalar field. Space, Time and Fundamental Interactions. 2020. № 3. P. 66–71.
7. Muslimov A.G. On the Scalar Field Dynamics in a Spatially Flat Friedman Universe. Class. Quant. Grav. 1990. V. 7.
   P. 231–237.
8. Barrow J.D. Graduated inflationary universes Phys. Lett. B. 1990. V. 235. P. 40.
9. Chervon S.V., Fomin I.V., Beesham A. The method of generating functions in exact scalar field inflationary cosmology. Eur. Phys. J. C. 2018. V. 78. P. 301.
10. Chervon S., Fomin, I., Yurov V., Yurov A. Scalar Field Cosmology. Series on the Foundations of Natural Sciences and Technology. V. 13. Monography. World Scientific Publishing. 2019. 264 р.
11. Фомин И.В., Червон С.В., Морозов А.Н. Гравитационные волны ранней Вселенной. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2018. 154 с.
12. Chervon S., Fomin, I, Pozdeeva E. O., Sami M., Vernov S. Yu. Superpotential method for chiral cosmological models connected with modified gravity. Phys. Rev. D. 2019. V. 100. P. 063522.
13. Chervon S.V., Fomin I.V., Mayorova T.I., Khapaeva T.I. Cosmological parameters of f(R) gravity with kinetic scalar curvature. J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1557. P. 012016.
14. Chervon S.V. Gravitational field of the Early Universe I: Non-linear scalar field as the source. Gravitation Cosmol. 1997.
    V. 3. P. 145.
15. Damour T., Esposito-Far`ese G. Tensor-multi-scalar theories of gravitation. Class Quantum Grav. 1992. V. 9.
16. Beesham A., Maharaj S.D., Chervon S.V., Kubasov. A.S. Exact Inflationary Solutions Inspired by the Emergent Universe Scenario. Int. J. Theor. Phys. 2015. V. 54. P. 884–895.
17. Beesham A., Maharaj S.D., Chervon S.V., Kubasov A.S. An emergent universe with dark sector fields in a chiral cosmological model. Quantum Matter. 2013. V. 2. P. 388–395.
18. Maharaj S.D., Beesham A., Chervon S.V., Kubasov A.S. New exact solutions for a chiral cosmological model in 5D EGB. Gravity. Grav. Cosmol. 2017. V. 23. № 4. P. 375–380.
19. Kuusk P., Järv L., Randla E. Scalar-tensor and multiscalar-tensor gravity and cosmological models. Algebra. Geometry and Mathematical Physics.
20. Червон С.В., Кубасов А.С., Большакова К.А. Космологическая инфляция в тензорно-мультискалярной теории гравитации // Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2018. № 1. C. 50–66.
21. Bolshakova K.A., Chervon S.V. Cosmological Solutions in the Tensor-Multi-Scalar Theory of Gravity with the Higgs Potential. Grav. Cosmol. 2020. V. 26. № 2. P. 153–151.
22. Chervon S.V., Fomin, I.V. On calculation of the cosmological parameters in exact models of inflation. Gravit. Cosmol. 2008. V. 14. P. 163–167. https://doi.org/10.1134/S0202289308020060.
23. Barrow J.D., Paliathanasis A. Cosmological solutions of gravity. Phys.Rev., 2016. V. D94. P. 083518.
24. De Felice, Antonio & Tsujikawa, Shinji & Elliston, Joseph & Tavakol, Reza. Chaotic inflation in modified gravitational theories. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2011. JCAP. 8. 10.1088/1475-7516/2011/08/021.
25. Червон С. В. Киральные само-гравитирующие модели: точные решения и вычисление космологических параметров. Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2022. № 40. C. 30–49.
26. Fomin I. Gauss-Bonnet term corrections in scalar field cosmology. Eur. Phys. J. C. 2020. V. 80. P. 1145.