用Lemaître-Tolman-Bondi模型模拟暗能量：弱中心奇点与临界点

关于是否可以用非均匀宇宙模型（如球对称的Lemaître-Tolman-Bondi(LTB)模型）来解释观测到的宇宙加速已有许多讨论。有人声称这些模型中的中心观察者可以观察到局部加速，这将与一般定理相矛盾。我们通过指出许多被探索的模型包含位于观察者位置的弱奇点而使其不可物理化来解决矛盾。在不存在该奇点的情况下，我们显示LTB模型必须具有正的中心减速参数q_0，与一般定理一致。我们还表明，在不包含该奇点的LTB模型中，可能实现在非零红移处的负有效减速参数。然而，我们发现当试图匹配luminosity distance数据时，LTB模型通常会出现其他奇点，这些奇点一般限制了这些模型模仿加速宇宙观测的红移范围。确实存在能够延伸至任意大红移而不遇到这些病理情况的例外模型，我们展示了如何构建这些模型。这些特殊模型表现出有效方程状态参数为负的区域，这些参数可能低于负一，但我们未能找到与观察相符且无奇点的模型。此外，基于尘埃填充的LTB度量标准的模型可能无法再现观察到的大尺度结构的特性。