局域尺度引力不稳定性如何受周围大尺度结构形成的影响？
天体物理学
2015-06-24 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们在拉格朗日框架下发展了研究牛顿宇宙学中大尺度（准）线性结构演化与小尺度非线性结构演化之间关系的 formalism。为此，我们首先通过对当前视界尺度进行平均化过程推导出标准的弗里德曼膨胀定律。然后，通过在一个远小于视界尺度的大尺度区域上对完整轨迹场进行平均来定义大尺度（准）线性流。完整轨迹场的其余部分被认为描述小尺度非线性动力学。我们得到了轨迹场大尺度和小尺度部分的演化方程。在大多数一般情形下，这些方程是相互耦合的。结果表明，如果在平均化的大尺度动力学中忽略流体元件的剪切形变，则小尺度动力学由具有局域尺度因子的有效弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）背景中的牛顿动力学描述。局域尺度因子由全局尺度因子与平均化的大尺度位移场的膨胀形变之和定义。这意味着小尺度涨落的演化通过 FRW 尺度因子的修正而受到周围大尺度结构的影响。这种效应可能在结构形成情景中发挥重要作用。此外，我们认为所谓的“优化”或“截断”拉格朗日微扰理论在研究直至准非线性区的大尺度结构形成时是一个很好的近似，即使小尺度涨落处于非线性区也是如此。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9901079,
title = {How is the local-scale gravitational instability influenced by the surrounding large-scale structure formation?},
author = {Masahiro Takada and Toshifumi Futamase},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9901079},
year = {2015}
}
备注
15pages, Accepted for publication in Gravitation and General Relativity