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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Cosmology with higher-derivative matter fields

T. Harko, F. S. N. Lobo, E. N. Saridakis

Resumo
We investigate the cosmological implications of a new class of modified gravity, where the field equations generically include higher-order derivatives of the matter fields, arising from the introduction of non-dynamical auxiliary fields in the action. Imposing a flat, homogeneous and isotropic geometry, we extract the Friedmann equations, obtaining an effective dark-energy sector containing higher-derivatives of the matter energy density and pressure. For the cases of dust, radiation and stiff matter, we analyze the cosmological behavior, finding accelerating, de Sitter and non-accelerating phases, dominated by matter or dark-energy. Additionally, the effective dark-energy equation-of-state parameter can be quintessence-like, cosmological-constant-like or even phantom-like. The detailed study of these scenarios may provide signatures, that could distinguish them from other candidates of modified gravity.

Palavras chave
Modified gravity, higher-order derivatives, dark-energy, Modified theories of gravity, Dark energy

International Journal of Geometric Methods in Modern Physics
Volume 13
junho 2016

>> ADS>> DOI

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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