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SCDEW 宇宙学中球对称密度扰动的增长与消散

宇宙学与河外天体物理 2017-10-12 v3

摘要

强耦合暗能量加暖暗物质宇宙学基于在早期辐射膨胀期间发现的一个共形不变吸引子解,该解要求自暴胀再加热起持续存在 1%\sim 1\, \% 的耦合 DM 与 DE。如先前一篇相关论文所示,在这些模型中,耦合 DM 扰动即使在早期辐射膨胀期间也能增长至非线性。本文通过顶帽密度扰动的演化来模拟这种早期非线性阶段。正如预期的那样,其半径 RR 增加到最大值后开始减小。当耦合 DM 密度对比仅为 25-26 且 DM 密度扰动为总密度的 O\cal O(10%)(10\, \%) 时,达到位力平衡。此外,我们发现这并非平衡构型,因为在此之后,耦合导致 DM 粒子速度增加,使得扰动逐渐消散。我们估计了从视界穿越到消散的整个过程的持续时间,发现 zhorizon/zerasing3×104z_{horizon}/z_{erasing} \sim 3 \times 10^4。因此,只有在 z109z \lesssim 10^9-101010^{10} 时进入视界的扰动,才能够在质量 100\sim 100\, eV 的 WDM 一旦变为非相对论性时便吸积它,从而避免被完全破坏。相应地,WDM 质量 100\sim 100\, eV 的 SCDEW 宇宙学能够将原初扰动保留至恒星质量尺度。

关键词

引用

@article{arxiv.1703.05141,
  title  = {Growth and dissolution of spherical density enhancements in SCDEW cosmologies},
  author = {Silvio A. Bonometto and Roberto Mainini},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1703.05141},
  year   = {2017}
}

备注

18 pages, 9 figures, updated to match the published version