对某些非均匀压力 Stephani 模型的关键评估

我们考虑球对称非均匀压力 Stephani 宇宙，其对称中心位于我们的位置。这些模型的主要特征是共动观测者不遵循测地线。特别是，共动完美流体必然具有径向依赖的压力。我们考虑由某个非均匀性参数 $\beta$ 表征的这类模型的一个子类。我们表明，共动完美流体的声速以及（有效）状态方程参数，在远离原点处也会获得与 $\beta$ 成正比的时间和径向依赖变化。为了在没有暗能量成分的情况下产生晚期加速的现实宇宙，必须取 $\beta < 0$。红移对尺度因子 $a(t)$ 的依赖关系得到修正，其相对修正值在 $z\sim 4$ 处达到峰值 $-9\%$，并在大爆炸时刻及今日在我们的过去光锥上消失。类尘物质（对应对称中心 $r=0$ 处压力为零）的状态方程参数和声速表现类似，且在远离对称中心处变为负值——这一性质通常仅在暗能量成分中遇到。为了模仿观测到的晚期加速膨胀，物质成分必须显著偏离标准尘埃，这大概排除了此类 Stephani 模型作为现实宇宙学的可能性。接受这些模型的唯一方式是保留宇宙的所有标准物质成分（包括暗能量），并取足够小的非均匀性参数 $\beta$。