利用星系巡天在局部宇宙中检验哥白尼原理与宇宙学原理

宇宙学密度场被假定为满足平移和旋转不变性，不存在任何特殊点或方向，从而满足哥白尼原理。空间非均匀的物质分布可以与哥白尼原理相容，但与其更强版本即宇宙学原理不相容，后者需要空间均匀性的额外假设。我们建立了检验给定密度场在低红移有限样本中是否满足统计和/或空间均匀性的标准。需要考虑的基本问题是，分布在不同的空间尺度上是否是自平均的。这可以通过研究条件涨落的概率密度函数来实现。我们发现，在目前可用的最大样本SDSS中，星系结构在空间上是非均匀的，但在约100 Mpc/h的尺度上是统计均匀且各向同性的。在SDSS数据探测的最大尺度上，发现了自平均性破缺的证据。通过比较不同大小体积中获得的结果，我们可以明确得出结论，自平均性的缺乏是由长程相关涨落引起的有限尺寸效应所致。最后，我们从宇宙学建模的角度讨论了这些结果的相关性。