在观测坐标下从观测数据寻找球对称宇宙学——优势与挑战
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v3
摘要
宇宙学中一个持续的挑战是在最少假设下从观测数据确定大尺度时空度规——例如，不假定宇宙几乎是Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW)的。如果我们足够幸运，这将是一种证明我们的宇宙是FLRW的方法，而不是预先假定它或仅仅表明观测与FLRW一致。展示如何在更一般的球对称、非均匀时空框架内做到这一点，将大大有助于实现这一目标。在最近的工作中，研究人员展示了如何在传统的Lemaître-Tolman-Bondi (LTB) 3+1坐标框架和观测坐标(OC)框架中做到这一点。在本文中，我们研究了解的稳定性、OC场方程中数据的使用（包括其时间演化），并比较了两种方法在角直径距离最大值处的奇点问题、解的稳定性以及场方程中数据的使用方面的表现。这使得能够更详细地描述和评估OC积分过程，并比较两种等价求解框架的相对优势。原则上，两种公式和积分过程应导致相同的结果。然而，正如我们在本文中所展示的，OC过程表现出某些优势，特别是在避免角直径距离最大值处的坐标奇点以及所获得解的稳定性方面。这一特性使我们能够对数据进行最佳拟合以得到平滑数据函数，并有可能构建场方程的解析解。
引用
@article{arxiv.1011.6110,
title = {Finding a Spherically Symmetric Cosmology from Observations in Observational Coordinates -- Advantages and Challenges},
author = {M. E. Araujo and W. R. Stoeger},
journal= {arXiv preprint arXiv:1011.6110},
year = {2015}
}
备注
31 pages