Homogeneous Barotropic String Cosmology Model of Bianchi Type IV0 in General Relativity

Abstract

Космологічна модель однорідної баротропної струни була широко досліджена в контексті теорії струн та інших теорій квантової гравітації. Було показано, що це веде до інтригуючих і нетривіальних прогнозів для раннього Всесвіту, таких як розвиток космічних струн і генерація гравітаційних хвиль. Модель заснована на однорідному узагальненні напруги-енергії-імпульсу, щільності та тиску Біанкі IV0, який може бути використаний для досягнення мети цього дослідження – розв’язку рівнянь метричного поля Ейнштейна. Модель характеризується набором нелінійних диференціальних рівнянь, які пояснюють розвиток масштабного фактора Всесвіту, на додаток до щільності енергії та тиску рідини струни. Модель розширюється, не обертається, не зсувається і має анізотропну структуру. У цьому дослідженні обговорюються математичні основи та фізичні розгалуження моделі Б’янкі типу IV0 у загальній теорії відносності. Відповідно до авторів, щільність частинок (p) становить менше половини щільності енергії спокою, тоді як щільність натягу струни перевищує половину щільності енергії спокою. щільність енергії спокою. Коли космічний час наближається до нескінченності, космічна струна зникає, а модель перетворюється на вакуумний Всесвіт. Результати цього дослідження дають змогу зрозуміти поведінку моделі, пропонуючи глибше зрозуміти взаємодію між різними фізичними та кінематичними властивостями та їх еволюцію з часом.

The homogeneous barotropic string cosmology model has been widely investigated in the context of string theory and other quantum gravity theories. It has been shown that it leads to intriguing and non-trivial predictions for the early universe, such as the development of cosmic strings and the generation of gravitational waves. It is based on the Bianchi IV0 homogeneous generalization of stress-energy-momentum, density, and pressure may be employed to the goal of this study is to find a solution to the Einstein metric field equations. The model is characterised by a collection of non-linear, coupled differential equations that explain the development of the scale factor of the universe, in addition to the energy density and pressure of the string fluid. The model is expanding, not rotating, non-shearing, and has an anisotropic structure. The mathematical underpinnings and physical ramifications of the model of Bianchi Type IV0 in General Relativity are discussed in this study According to the authors, particle density (p) is less than half of the rest energy density while string tension density is larger than half of the rest energy density. When the cosmic time approaches infinity, the cosmic string disappears and the model transforms into a vacuum universe. The results of this study provide insights into the behavior of a model, offering a deeper understanding of the interplay between different physical and kinematical properties and their evolution over time.