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大尺度结构形成对全局信息预算的影响

宇宙学与河外天体物理 2024-08-28 v2

摘要

本文提出一种原创的理论框架,用于量化与宇宙结构形成相关联的信息内容。通过考虑物质密度场扰动的增长,我们能够计算从完全均匀设置投影所导致的信息熵的相对减少。对进行了分析学研究,追溯至z=20的全局信息内容演化,其中采用赤道分布具有随红移变化的方差、偏度和峰度的对数正态密度分布以模拟可观测宇宙。我们报告了在当前宇宙中,由于大尺度结构形成导致的信息熵下降0.004%。自加速的宇宙膨胀被认为是自然界为了克服这种信息熵下降的指数增长所采取的措施。我们还分析了尺度因子、膨胀率和结构形成增长率与信息熵下降之间的联系,考虑ΛCDM模型。该形式进一步发展,用于研究可观测宇宙中星系分布背后的信息谱。利用来自SDSS DR18的数据,我们也量化了不同区域之间信息的共享。对宇宙均匀性假设的验证尝试被认为排除了在130 h^{-1} Mpc以下普遍均匀性尺度的存在。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.03042,
  title  = {Impact of Large-Scale Structure Formation on the Global Information Budget},
  author = {Suman Sarkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.03042},
  year   = {2024}
}

备注

The article contains 27 pages, 10 figures and 2 tables