瑞士奶酪宇宙学中随机空洞的光度距离. II. 放大率概率分布
广义相对论与量子宇宙学
2015-05-30 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们研究了由大尺度（> 35 Mpc）结构，特别是空洞和片层，引起的引力透镜效应对光度距离的涨落。我们使用一个简化的“瑞士奶酪”模型，该模型由一个Λ-CDM弗里德曼-罗伯逊-沃克背景组成，其中许多随机分布的非重叠球形区域被质量补偿的共动空洞所取代，每个空洞内部密度均匀，表面有一层薄物质壳层。我们使用Holz & Wald (1998)方法的一个变体计算了星等偏移的分布，该方法包含了透镜剪切效应。对于半径为35 Mpc的空洞、红移z_s=1.0的源，且空洞的选择使得当前90%的质量位于壳层上时，该分布的标准差约为0.027星等，均值约为0.003星等。当我们改变空洞大小、源红移以及当前壳层上质量的比例时，标准差在0.005到0.06星等之间变化。如果壳壁具有约1 Mpc的有限厚度，标准差将减小到约0.013星等。由空洞引起的这一标准差比由星系尺度结构引起的标准差小约3倍。我们用一个精确度约为20%的拟合公式总结了我们的结果，并建立了一个简化的解析模型，该模型在约30%的精度内重现了我们的结果。我们的模型还允许我们探索弱透镜理论对空洞的有效性范围。我们发现，对于35 Mpc的空洞，透镜-透镜耦合对色散的修正约为4%，剪切修正约为3%。最后，我们估计了模型中源-透镜成团的偏差可以忽略不计。
引用
@article{arxiv.1109.1873,
title = {Luminosity distance in Swiss cheese cosmology with randomized voids. II. Magnification probability distributions},
author = {Éanna É. Flanagan and Naresh Kumar and Ira Wasserman and R. Ali Vanderveld},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.1873},
year = {2015}
}