LCDM宇宙学中线性结构增长率的精确解析解及其宇宙学应用

我们在牛顿规范下，推导了具有平坦或弯曲几何的LCDM宇宙学中线性结构增长率的精确解析解。与牛顿极限下著名的解（Heath 1977）不同，我们的解考虑了所有广义相对论修正，因此在线视界和超视界尺度上均有效。利用这一精确解，我们评估了这些相对论修正引起的宇宙学影响。（1）广义相对论修正使得k=0.01h/Mpc处从z=100到z=0的密度增长改变了10%，并且这种影响在更大尺度上变得更强。我们提醒读者，超密度不是规范不变的，上述陈述仅限于牛顿规范。（2）相对论修正引入了密度涨落的k^{-2}尺度依赖性。它模拟了$f^{\rm local}_{\rm NL}\sim 1$的局部型原初非高斯性。对于未来的全天深场星系巡天，这一系统误差可能变得不可忽略。（3）盒子大小超过1Gpc的宇宙学模拟也受到这些相对论修正的影响。我们提供了一种后处理方法来修正这些效应。（4）这些相对论修正影响了红移畸变。然而，在与红移畸变测量相关的红移和尺度上，这种影响可以忽略不计。