Szekeres 非均匀宇宙学模型中的大尺度结构增长演化及其与增长数据的比较
宇宙学与河外天体物理
2015-06-12 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们利用 Szekeres 非均匀宇宙学模型研究宇宙中大尺度结构的增长，其中包括非零空间曲率和宇宙学常数。特别是，我们采用了 Goode 和 Wainwright 的形式体系，因为在这种形式下，这些模型可被视为平均背景的确切非线性微扰。我们在 I 类和 II 类模型中均识别出密度反差，并推导了其增长演化方程。通过引入 Lambda，可以追踪密度反差以及运动学量在物质主导和 Lambda 主导的宇宙时代直至现在及未来的时间演化。在各种 I 类和 II 类模型中，发现增长率强于 LCDM 宇宙学模型，但由于 Lambda 的存在，其在后期受到抑制。我们发现存在某些 Szekeres 模型，能够提供类似于 LCDM 的增长历史，同时需要较少的物质含量和非零曲率，这表明在分析大尺度结构增长时纳入大尺度非均匀性效应的重要性。利用来自红移空间畸变和莱曼阿尔法森林的增长因子 数据，我们获得了 II 类模型的最佳拟合参数，并将其与 LCDM 匹配观测的能力进行了比较。我们发现，无论是否包含莱曼阿尔法数据，无先验的最佳拟合 Szekeres 模型与 LCDM 模型之间的差异均可忽略不计。我们还发现，增长指数 gamma 参数化不能以简单方式应用于 Szekeres 模型中的增长，因此直接对函数 与数据进行比较。我们得出结论，Szekeres 模型能够为包含非均匀性并允许对观测进行不同解释的大尺度增长数据分析提供一个精确框架。(摘要节选)
引用
@article{arxiv.1212.2298,
title = {Large-scale growth evolution in the Szekeres inhomogeneous cosmological models with comparison to growth data},
author = {Austin Peel and Mustapha Ishak and M. A. Troxel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1212.2298},
year = {2015}
}
备注
25 pages, 13 figures