透过随机瑞士奶酪模型看宇宙微波背景

我们考虑一个在 ΛCDM 奶酪中随机排列 Lemaître–Tolman–Bondi 空洞的瑞士奶酪模型。我们研究了两种半径为 $r_b=50 h^{-1}$Mpc 的空洞，其中心分别为低密度或高密度，相应称为开放情形和闭合情形。我们计算了空洞对宇宙微波背景（CMB）的温度、角直径距离以及——首次在瑞士奶酪模型中——剪切的影响。我们量化了均值的系统性偏移和统计散布，并计算了功率谱。在开放情形下，温度功率谱比线性 ISW 谱低三个数量级，且对空洞的细节敏感；在闭合情形下，振幅小两个数量级。相比之下，距离和剪切的功率谱更为稳健，并与微扰理论及先前的瑞士奶酪结果一致。我们没有发现角直径距离天空平均值的统计显著均值偏移，并得到 95% 置信上限 $|\Delta D_A/\bar{D}_A|\lesssim10^{-4}$。我们考虑了球面面积几乎不受扰动影响的论点，该论点常在光传播计算中被引用。闭合情形在 1$\sigma$ 水平上与此一致，而开放情形下的概率仅为 1.4%。