基于耦合数值相对论的一般相对论光滑粒子流体动力学对非均匀宇宙学的研究
广义相对论与量子宇宙学
2023-07-31 v1 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们通过将用于时空演化的数值相对论代码与光滑粒子流体动力学（SPH）代码相耦合，对均匀与非均匀宇宙学进行三维模拟。对平坦尘埃与辐射主导的 Friedmann-Lemaître-Roberston-Walker（FLRW）时空的演化显示，即便在较低网格分辨率下，与精确解的一致程度分别达到 和 量级的残差。我们展示了对 FLRW 的密度、速度与度规量的线性扰动的演化，与精确解相比残差仅为 。最后，我们展示了对穿过壳层交叉后的度规非线性扰动的演化，从而使得暗物质晕形成成为可能。我们表明数值相对论光滑粒子流体动力学是理解宇宙学中非线性效应的一种可行方法。
引用
@article{arxiv.2307.15194,
title = {Inhomogeneous Cosmology using General Relativistic Smoothed Particle Hydrodynamics coupled to Numerical Relativity},
author = {Spencer J. Magnall and Daniel J. Price and Paul D. Lasky and Hayley J. Macpherson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.15194},
year = {2023}
}
备注
15 pages, 12 figures, submitted to PRD