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LTB宇宙中的CMB观测:第一部分:匹配CMB谱中的峰值位置

宇宙学与河外天体物理 2014-11-20 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

研究了球对称非均匀宇宙学模型中宇宙微波背景谱的声学峰值。在光子-重子退耦时期,宇宙可能由非相对论性物质主导,因此我们可以将辐射视为充满尘埃的宇宙中的测试场,该尘埃由Lemaître-Tolman-Bondi (LTB)解描述。首先,我们给出一个LTB模型,其距离-红移关系在整个红移范围内与协和Λ\LambdaCDM模型一致,并且在退耦时期及之前很好地近似为爱因斯坦-德西特宇宙。我们通过Gamow准则确定该LTB宇宙中的退耦时期,然后计算声学峰值的位置。所得结果与WMAP数据不一致。然而,我们发现可以通过适当修改LTB模型来拟合峰值位置,即允许在z>2z>2(目前尚无观测数据的区域)的距离-红移关系偏离协和Λ\LambdaCDM模型。因此,如果我们放弃哥白尼原理,仍有可能通过非均匀性解释宇宙的表观加速膨胀,而无需诉诸暗能量。即使我们不采取这种极端态度,这也表明,除非适当考虑局部各向同性非均匀性的可能存在,否则它们可能会严重影响宇宙密度成分的确定。

关键词

引用

@article{arxiv.1005.0048,
  title  = {CMB observations in LTB universes: Part I: Matching peak positions in the CMB spectrum},
  author = {Chul-Moon Yoo and Ken-ichi Nakao and Misao Sasaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1005.0048},
  year   = {2014}
}

备注

20 pages, 5 figures