具有粘滞性的Tsallis Agegraphic暗能量模型的宇宙学演化及其相关问题的理论研究

【摘要】：自二十世纪末以来,Ia型超新星等观测表明,我们的宇宙正在加速膨胀。为了解释这种加速,科学家们基于宇宙观测,假设了一种神秘的未知组分,即暗能量。它具有负压强,在宇宙中均匀分布,能够驱动宇宙加速膨胀。为了探究为什么存在宇宙在大尺度上的加速膨胀,近年来国内外学者提出了许多暗能量模型。宇宙学常数模型(状态方程为-1,不随时间演化)是由Einstein首先提出的,它是与观测结果符合较好、最简单的暗能量候选者。但这个模型也被一些疑难问题所困惑,其中包括该模型本身的精调问题、巧合性疑难。为解决这些疑难问题,科学家们尝试提出了一些新的暗能量模型,包括标量场暗能量模型、Chaplygin气体模型(CG)和全息暗能量模型(HDE)等,但这些模型自身也都存在不足。本文主要研究的是具有粘滞性的Tsallis Agegraphic暗能量模型,它可以用来解释宇宙的加速膨胀。本文结构如下:首先简单介绍了宇宙学的发展史以及几种典型的暗能量模型,之后的内容是本人研究生期间的主要工作,研究了具有粘滞性的Tsallis Agegraphic暗能量模型的宇宙演化及其相关问题。本文在平直宇宙背景下,首先给出的是Tsallis Age-graphic暗能量模型的宇宙学量演化情况,分别讨论了该模型在暗能量和暗物质之间无相互作用及存在四种不同相互作用时,能量密度参数、态参数和减速参数的演化规律,结果表明宇宙在未来不会发生大劈裂,但当考虑暗能量和暗物质之间存在相互作用时,发现各宇宙学量的演化趋势更符合天文观测结果,并且态参数能够穿越Phantom界限。其次,深入研究了具有粘滞性的Tsallis Agegraphic暗能量模型在暗能量和暗物质之间无相互作用和存在四种不同相互作用情况下的宇宙学量演化,发现粘滞性推迟宇宙由减速膨胀到加速膨胀的转变,随后对模型进行statefinder hierarchy诊断和Om几何诊断,发现两种诊断都能对不同相互作用情况下的暗能量模型进行很好地区分。最后对模型进行了线性扰动分析,其物质增长变量和增长因子均随红移z呈现减小趋势,符合宇宙正在加速膨胀地观测事实。