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以静默位替暗能量

宇宙学与河外天体物理 2018-02-28 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

标准宇宙学 NN-体模拟的背景尺度因子演化与非线性结构形成解耦。在引力坍缩之前,运动学反反应 (QDQ_D) 在牛顿框架下证明了这种方法的合理性。然而,引力坍缩事件的最后阶段是突然发生的;因此,全局施加的膨胀率迫使至少一个膨胀区域突然减速。这在相对论上是不现实的。相反,我们允许非坍缩区域根据 QDQ_D Zel'dovich Approximation (QZA) 在体积上演化。我们研究了在这种“静默”位替假设下推断的平均膨胀。我们设定了标准 (mpgrafic) EdS 宇宙学 NN-体初始条件。使用 RAMSES,我们调用 DTFE 来估计拉格朗日区域 DD 中外曲率张量三个不变量的初始值。我们使用 inhomog 在每个区域内积分 Raychaudhuri 方程,采用稳定聚类假设 (VQZA),并进行空间平均。我们采用以早期纪元归一化的 EdS 参考模型 Hubble 常数 H1bg=37.7H_1^{bg} = 37.7 km/s/Mpc 和有效 Hubble 常数 H0eff=67.7H_0^{eff} = 67.7 km/s/Mpc。从分辨率为 2563256^3 的 2000 次模拟中,对于 L13.8=2.50.4+0.1L_{13.8}=2.5^{+0.1}_{-0.4} Mpc/heffh^{eff} 的平均尺度,在 13.8~Gyr(高于 EdS 16%)时达到单位有效尺度因子。在相对论解释下,这对应于强烈的平均负曲率演化。位替分数和超 EdS 膨胀在固定宇宙学时间下强烈相关。因此,从 EdS 初始条件出发并在典型的非线性结构形成尺度上进行平均,VQZA 无暗能量平均膨胀在一阶上匹配 Λ\LambdaCDM 膨胀。此处使用的软件包均为自由许可的。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.06179,
  title  = {Replacing dark energy by silent virialisation},
  author = {Boudewijn F. Roukema},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.06179},
  year   = {2018}
}

备注

23 pages, 14 figures, 1 table, 2 appendices; v2: clarifications added, discussion section rewritten, matches A&A accepted version