Космологическаямодель Бианки-I с идеальной жидкостью и взаимодействующими векторным и скалярным полями: проблемы начальной сингулярности и изотропизации

В рамках анизотропной космологической модели Бианки-I рассмотрены взаимодействующие скалярное и векторное поля совместно с идеальной жидкостью. Лагранжиан скалярного и векторного полей содержит член взаимодействия вида φ,_αφ'^α H(I), где H(I) - произвольная функция инварианта I = А_βА^β. Получены точные решения системы уравнений Эйнштейна, взаимодействующих векторного и скалярного полей и уравнения движения идеальной жидкости. Проанализированы решения для случаев, когда сплошная среда моделируется уравнением состояния пыли, излучения, предельно жёсткой материи, квинтэссенции, космического вакуума - Λ членом и фантомной материи. Показано, что сплошная среда не влияет на эволюцию модели в начальной стадии расширения. При t →∞ и при выполнении определённых ограничений на член взаимодействия скалярного и векторного полей процесс расширения модели Бианки-I определяется идеальной жидкостью и в некоторых случаях становится изотропным.

Cosmological Model Bianchi-I with Perfect Fluid and Interacting Vector and Scalar Fields: Problems Initial Singularity and Isotropization

We consider Bianchi-I type universes with interacting scalar and vector fields and perfect fluid. The vector and scalar fields? Lagrangian contains term of interaction of the form φ_,αφ^,αH(I), where H(I) being an arbitrary function of the invariant I = A_βA^β. We have gotten perfect solution of Einstein's set of equations, interacting vector and scalar fields and equation of motion of the perfect fluid. We have analyzed solutions for the cases when the perfect fluid is represented by state equation of dust, radiation, stiff matter, quintessence, cosmic vacuum - Λ term and phantom matter. We have shown that, the perfect fluid does not affect on model's evolution on the initial stage of expansion. For t →∞ and when definite conditions are fulfilled on the interaction term of scalar and vector fields, expansion process of Bianchi-I model is defined by the perfect fluid and in some cases becomes isotropic.