关于球对称尘埃涨落：精确方法与微扰方法之比较
广义相对论与量子宇宙学
2015-06-23 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
我们考察了Lemaître-Tolman-Bondi (LTB)尘埃模型（含与不含Λ）的动力学与宇宙学中两种更常见形式体系下尘埃涨落动力学之间的关系：基于度规的宇宙学微扰理论(CPT)和协变规范不变(GIC)微扰。为此，我们将LTB模型的演化重新表述为一种协变且规范不变的局域与非局域“精确涨落”形式体系，这些涨落定义在一个由协变标量适当平均所构成的Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW)背景上。我们研究了这些涨落的性质，它们可以针对一个受限的共动区域或一个延伸至整个时间切片的渐近区域来定义。特别是，非局域密度涨落为“密度反差”的概念提供了一个协变且精确的定义。我们证明，在其线性区域，这些LTB精确涨落（局域与非局域）完全等价于CPT同步共动规范下的常规宇宙学微扰以及GIC微扰。作为一个直接推论，我们以一种简单形式展示了空间曲率涨落的时间不变性。当前工作可能为广义相对论中尘埃源动力学的精确方法与微扰（线性或非线性）方法之间提供重要的理论联系。
引用
@article{arxiv.1412.8404,
title = {On spherical dust fluctuations: the exact vs. the perturbative approach},
author = {Roberto A. Sussman and Juan Carlos Hidalgo and Peter K. S. Dunsby and Gabriel German},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.8404},
year = {2015}
}
备注
V2: References added and typos corrected. Version accepted for publication in PRD