Perpustakaan Digital ITB

Teori Rastall diusulkan untuk memodifikasi teori relativitas umum (TRU) dengan asumsi bahwa konservasi tensor energi momentum (TEM) tidak lagi berlaku pada ruangwaktu melengkung. Model medan skalar awalnya diusulkan sebagai salah satu alternatif masalah konstanta kosmologi yang kemudian menjadi alternatif model dark energy (quintessence). Salah satu bentuk medan skalar yang sudah diusulkan dan muncul secara natural dalam berbagai teori fisika adalah medan dengan potensial eksponensial. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari konsekuensi kosmologis dari kombinasi dua model ini, teori Rastall dan medan skalar yang kemudian disebut sebagai model Klein-Gordon-Rastall (KGR), dalam ruangwaktu berdimensi tinggi menggunakan metode analisis sistem dinamik. Dari sana kami mencoba menjelaskan fenomena inflasi di era awal alam semesta dan dark energy yaitu komponen yang menyebabkan alam semesta mengembang dipercepat saat ini. Berdasarkan interpretasi yang kami gunakan, model inflasi diberikan oleh solusi tidak stabil sedangkan model dark energy direpresentasikan oleh solusi yang stabil. Kami menunjukkan bahwa solusi eksak power-law inflation (PLI) masih dapat diperoleh pada model kosmologi KGR dimana perfect fluid tidak benar-benar lenyap walaupun presentasenya sangat kecil selama inflasi. Selain itu, perfect fluid pada era inflasi juga dapat dipandang sebagai fluida yang merepresentasikan radiasi atau vakum. Kehadiran perfect fluid dengan TEM nonkonservatif di era inflasi pada model KGR diasumsikan untuk meniru kehadiran medan skalar lain (dalam representasi fluida) selain inflaton yang juga eksis selama era inflasi. Kehadiran fluida dengan TEM yang nonkonservatif mengikuti persamaan Rastall memungkinkan parameter PLI dapat diperbesar walaupun potensial eksponensial medan skalar curam. Fenomena ini dapat dipandang sebagai cara alternatif untuk meningkatkan parameter PLI selain dengan menambahkan suku interaksi antara inflaton dengan radiasi ketika inflasi walaupun keduanya menghasilkan konsekuensi yang sama. Di sisi lain, model ini juga dapat memberikan alternatif penjelasan mengenai cosmic coincidence problem dimana alam semesta kita saat ini merupakan late-time attractors dari kosmologi KGR sehingga model KGR dapat meniru perilaku model ?CDM pada era late-time. Dengan demikian, kombinasi antara medan skalar dan nonkonservasi TEM dari materi baryonic dan materi gelap memainkan peran sebagai dark energy yang bertanggung jawab atas percepatan pengembangan alam semesta saat ini.