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LTB宇宙中的CMB观测:第二部分:LTB宇宙中的kSZ效应

宇宙学与河外天体物理 2015-05-19 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了Lemître-Tolman-Bondi (LTB)宇宙模型中的运动学Sunyaev-Zel'dovich (kSZ)效应,该模型的距离-红移关系与红移 z2z\lesssim2 时的协和 Λ\LambdaCDM 模型一致。这个LTB宇宙模型具有一个大小与哈勃视界尺度相当的空洞。我们首先在关于该时期物理量的一些简化假设下,通过近似解析条件确定了该LTB宇宙模型中的退耦时期。然后,我们计算了在星系团静止参考系中观测到的宇宙微波背景 (CMB) 各向异性,这些星系团被假定为在LTB宇宙模型的空间共动坐标中静止。我们发现,得到的温度各向异性以偶极为主,尽管一般情况下可能存在更高的多极矩。我们可以将这个偶极各向异性解释为星系团相对于CMB静止参考系的漂移速度。因此,它产生了kSZ效应。我们计算了这一效应,并将其与观测数据进行了比较。我们发现,如果假设退耦时期存在传统的绝热扰动情景,那么星系团的漂移速度会变得不可接受地大。相反,通过在退耦时期引入非绝热(即原初等曲率)不均匀性成分,可以放宽这一观测约束。然而,我们的结果表明所需的等曲率扰动振幅非常大。

关键词

引用

@article{arxiv.1008.0469,
  title  = {CMB observations in LTB universes: Part II: the kSZ effect in an LTB universe},
  author = {Chul-Moon Yoo and Ken-ichi Nakao and Misao Sasaki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1008.0469},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages, 8 figures