Динамика космологических возмущений в теории Хорндески

Несмотря на значительные достижения инфляционной модели ранней Вселенной, в последние десятилетия активно разрабатываются альтернативные сценарии, способные заменить или дополнить классическую инфляционную стадию. Целью этих исследований является получение решений, исключающих сингулярности, что невозможно в рамках общей теории относительности. В таких случаях альтернативой выступают скалярно-тензорные теории гравитации, среди которых наиболее общей теорией без старших производных в уравнениях движения является теория Хорндески.
Однако, построение полностью устойчивых решений в рамках теории Хорндески ограничено запрещающей теоремой. В данном докладе представлен новый подход к построению стабильных решений в общем контексте теории Хорндески. Этот подход основан на рассмотрении подкласса теории, где ранее изученная унитарная калибровка обладает сингулярностью. В качестве примера построено пространственно-плоское устойчивое решение, описываемое общей теорией относительности в сочетании с неканоническими скалярными полями. Далее проводится анализ устойчивости данного решения к возможной анизотропии фона.
Вторая часть доклада посвящена проблеме применимости теории Хорндески в контексте поздней космологии. Существенным ограничением является строгое совпадение скоростей распространения гравитационных и электромагнитных волн. Это требование предполагает, что фотон с минимальной связью не подвергается модификации даже в масштабах, где общая теория относительности (ОТО) может требовать модификации. Показано, что четырехмерный Галилеон, возникающий в результате компактификации Калуцы-Клейна его пятимерной версии, может рассматриваться как естественная модификация ОТО и электромагнетизма. Значительно расширен класс теорий, в которых гравитационные волны распространяются со скоростью света, что устраняет необходимость в тонком подборе скалярных потенциалов и расширяет спектр допустимых теорий по сравнению с предыдущими предположениями.