Relativistic cosmology number densities in void-Lemaitre-Tolman-Bondi models
这项工作的目标是计算远红外选定的星系的数密度在共动框架和沿过去的光锥的观测约束LTB模型，并比较这些结果与他们的标准模型同行。在LTB模型中，我们利用不同的宇宙学距离定义导出了整数密度和微分密度。然后，我们计算了Herschel/PACS演化探测器（PEP）在标准宇宙学和空洞宇宙学中的组合场的光度函数的选择函数和一致性函数，由此我们导出了上述密度的观测值。我们使用Kolmogorov-Smirnov统计量来研究一致性函数的演化及其与源的共动密度的演化的联系。最后，我们拟合了沿着观察者过去光锥的密度的幂律行为。的共动数密度的分析表明，增加的灵活性的LTB模型是不够的，以适应观测到的红移演化的数量计数，如果它是专门为最近的最佳拟合巨空洞parametrisation。沿着观测者过去光锥的密度的幂律拟合的结果表明，在这里研究的两个宇宙学模型中，光度-距离体积上的整数密度的斜率约为-2.5 $\pm$ 0.1。微分数密度显示出更大的斜率差异。我们的结论是，微分数密度的观察者的过去的光锥仍然呈现依赖于宇宙模型的PEP调查的通量限制。此外，我们表明，必须假设源的内在演化，以适应在巨空洞参数化的LTB模型在这项工作中使用的共动数密度红移的演变。
2014-01-25 astro-ph.CO
Age Problem in Lemaitre-Tolman-Bondi Void Models
众所周知，我们可以通过考虑一个不均匀和/或各向异性的宇宙（这违反了宇宙学原理）来解释当前的宇宙加速，而不需要调用暗能量或修正的引力。这类模型中最著名的是所谓的Lemartre-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型，在这个模型中，宇宙是球对称的，径向不均匀的，我们生活在一个以我们的位置为中心的局部密度不足的空洞中。在目前的工作中，我们测试了各种LTB空洞模型与一些老高红移天体（OHRO）。显然，宇宙不可能比它的组成部分更年轻。我们发现，一个非常大的$r_0$（表征的空隙的大小），需要容纳这些OHRO在LTB空隙模型。在这个异常大的$r_0$和从其他观测（如SNIa、CMB等）推断出的小得多的$r_0$之间存在着严重的矛盾。然而，如果我们转而考虑类星体APM 08279+5255在红移$z=3.91$处的最低极限1.7\，Gyr，这种紧张可能会大大缓解。
2015-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Testing the Copernican Principle with Hubble Parameter
使用纵向表达式的哈勃膨胀率的一般Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）度规作为宇宙时间的函数，我们研究的规模上的哥白尼原理的背景下，一个空洞的模型。通过对CGBH空洞模型的参数估计，我们发现哈勃参数数据有利于特征半径为2 ~ 3Gpc的空洞。这使得空洞模型更接近，但还不够，与背景动力学Sunyaev-Zel'dovich效应和近红外星系光度函数的归一化给出的观测指标相协调。然而，这种空洞模型的测试可能最终在于未来检测纵向和横向膨胀率之间的差异，这是非均匀模型的试金石。随着哈勃参数观测数据的增加和未来大尺度结构观测的发展，可以对宇宙均匀性问题进行明确的检验。特别是，球形LTB空洞模型已被排除，但更一般的非球形不均匀性仍然需要通过观察来检验。在本文中，我们利用一个球形空隙模型，提供指导方针，如何观测测试可能会做更一般的模型在未来。
2015-02-13 astro-ph.CO
CMB dipoles and other low-order multipoles in the quasispherical Szekeres model
几位作者之前已经证明，基于球对称LTB模型的Gpc尺度空洞可以很好地拟合某些宇宙学数据，包括SNIa数据，但只有当我们非常靠近中心时，它才与观测到的CMB偶极子一致，这违反了哥白尼原理。在这项工作中，我们调查了更一般的准球形Szekeres模型，其中不包括球对称，以确定这种选择是否可能是不那么紧缩。我们发现，观察者仍然被限制在一个小的区域，但它不是几何上的“特殊”作为一个LTB空洞的中心。此外，虽然LTB空洞中心附近的四极和八极必然很小，但某些Szekeres模型可以包括一个重要的四极，同时仍然与观察到的偶极子一致，暗示Szekeres模型可能能够解释观察到的四极/八极异常。
2019-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Safely simplifying redshift drift computations in inhomogeneous cosmologies: Insights from LTB Swiss-cheese models
针对非均匀宇宙学中红移漂移计算复杂度高的问题，本研究利用LTB瑞士奶酪模型证明仅保留两个主要贡献项即可在z=1范围内达百分比级精度，将24个耦合常微分方程简化为标准零测地线方程，为高效红移漂移计算提供了实用稳健的框架。
2025-10-10 astro-ph.CO
Evolution of linear perturbations in Lemaître-Tolman-Bondi void models
研究了具有真实宇宙学初始条件的LTB空洞模型中线性扰动的演化。LTB模型中的线性微扰理论比标准弗里德曼宇宙中的复杂得多，因为不均匀的背景导致规范不变的微扰在一阶耦合。如Clarkson等人（2009）所示，演化受到需要数值积分的线性偏微分方程系统的约束。我们提出了一个新的数值方案，使用有限元方法来解决这个方程系统，并产生标量初始条件的基础上高斯随机场的潜在的功率谱的Barrant势。球谐分解后，初始涨落在时间上传播，每个规范不变变量的角功率谱的估计作为红移的函数计算。这允许以统计方式分析耦合强度。我们发现显着的耦合高达$25\%$的大而深的空隙的Gpc规模所需的，以适应距离红移关系的SNe。
2015-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological model dependence of the galaxy luminosity function: far-infrared results in the Lemaitre-Tolman-Bondi model
这是第一个系列文件，旨在调查星系形成和演化的巨空类的Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）模型，最适合目前的宇宙学观测。在这里，我们调查的光度函数（LF）的方法，以及如何估计将受到宇宙学模型的变化，在其计算假设。目前的观测限制，允许宇宙学足以产生强大的LF结果？我们使用的远红外源目录建立在与赫歇尔/PACS仪器进行的观察，并选择作为PACS进化探测器（PEP）调查的一部分。Schechter配置文件中获得的红移箱z约4，假设在两个标准模型，即弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克度量与一个完美的流体能量动量张量，和非均匀的LTB尘埃模型，参数化，以适应当前的组合的结果来自超新星Ia的观测，宇宙微波背景，重子声波振荡共动体积。我们发现，假设标准模型和LTB空洞模型计算的光度函数一般表现出良好的协议。然而，在空洞模型中的暗端斜率显示出显着偏离标准模型红移0.4。我们证明，这一结果是不是人为造成的LF估计，原来是强大的下的差异，在物质-能量密度配置文件的模型。在暗端的LF斜率中发现的差异是由于源的光度的变化，这取决于模型的几何部分。由此可见，要么是标准模型高估了微弱源的数密度，要么是空洞模型低估了它。
2013-08-09 astro-ph.CO
CMB observations in LTB universes: Part II: the kSZ effect in an LTB universe
本文研究了LTB宇宙模型中的运动学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应，该模型的距离-红移关系在红移$z\lesssim2$处与协调$Λ$ CDM模型一致.这个LTB宇宙模型有一个大小与哈勃视界尺度相当的空洞。我们首先在对退耦时刻的物理量作了一些简化假设的情况下，通过近似解析条件确定了LTB宇宙模型的退耦时刻。然后计算了在LTB宇宙模型的空间同动坐标系中静止星系团静止坐标系中观测到的宇宙微波背景各向异性。我们发现所得到的温度各向异性是由偶极子主导的，虽然可能存在较高的多极一般。我们可以把这种偶极各向异性解释为星系团相对于宇宙微波背景静止坐标系的漂移速度。因此，它产生了kSZ效应。我们计算了这种影响，并将其与观测数据进行了比较。我们发现，如果我们假设传统的绝热扰动方案在去耦时，星系团的漂移速度变得不可接受的大。相反，可以通过引入非绝热（即，原始等曲率）分量。然而，我们的结果表明，所需的等曲率扰动幅度是非常大的。
2010-09-16 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the evidence for a large local void with supernovae Ia data
在这项工作中，我们利用最新公开的Ia型超新星（SN Ia）的汇编和实施一个良好的制定宇宙学模型的基础上Lemaitre-Tolman-Bondi度规存在的宇宙学常数$Λ$（$Λ$ LTB），以测试在$z\leq0.15$大的本地不均匀性的签名。在这个红移范围内的局部欠密度先前已经根据光度密度（LD）数据和星系数计数发现。我们使用Pantheon SN Ia数据集对可能的局部空洞的主要限制是：$z_{\rm size}=0.068^{+0.021}_{-0.030}$的红移大小; $δΩ_0/Ω_0=-10.5_{-7.4}^{+9.3}\%$在第16和第84次之间的密度对比。调查的可能性，以减轻目前的膨胀率$H_0$来自校准的本地SN Ia和高$z$宇宙微波背景数据的测量之间的$\sim9\%$不一致，我们发现大的本地空洞是一个非常不可能的解释单独，与以前的研究一致。然而，在Ia型超新星观测数据所允许的$\sim$ 100 Mpc尺度上的物质不均匀性水平，尽管在标准宇宙学模型的宇宙方差计算中没有预料到，但可能是基于Ia型超新星的距离阶梯测量中额外的系统误差的来源。拟合低红移Pantheon数据与削减$0.023<z<0.15$的$Λ$ LTB模型和泰勒扩展的光度距离公式，我们估计，这个系统误差总额为$1.1\%$对较低的$H_0$值。在Pantheon SN Ia数据中对局部各向异…
2019-12-17 astro-ph.CO
Redshift and redshift-drift in $Λ= 0$ quasi-spherical Szekeres cosmological models and the effect of averaging
自加速膨胀的均匀宇宙模型提出以来，人们对Ia超新星变暗的其他解释也进行了探索，其中有一些是用爱因斯坦方程的精确$Λ= 0$解构造的非均匀模型。他们被用来作为一个补丁或建立瑞士奶酪模型。研究最多的模型是Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）模型。然而，由于这些模型在空间上是球形的，它们不能很好地再现表现出团簇、细丝和非球形空隙的大尺度结构。这就是为什么没有任何对称性的Szekeres模型最近开始发挥作用的原因。本文给出了最一般的无暗能量的准球Szekeres（QSS）模型的红移漂移计算公式和算法。我们将其应用到最近由Bolejko和Sussman提出的QSS模型（BSQSS模型）中，BSQSS模型平均了Alexander和合作者的LTB模型的密度分布，该模型能够在没有暗能量的情况下拟合大量的宇宙学数据。他们的结论是，他们的模型代表了对球形LTB模型所观察到的宇宙结构描述的显着改进。我们在这里表明，这个QSS模型被排除了一个负的宇宙学红移，即蓝移，这是没有观察到的宇宙。我们还计算了一个积极的红移和红移漂移的亚历山大等人。的模型，并比较这种红移漂移的$Λ$ CDM模型。我们的结论是，平均的非物理QSS模型的过程中，可以导致获得一个物理模型，能够再现我们所观察到的本地宇宙没有暗能量的需要，红移漂移可以区分这个模型和$Λ$ CDM模型。为了完整性，我们还计算了BSQSS模型的…
2014-03-20 astro-ph.CO
Distinguishing Between Void Models and Dark Energy with Cosmic Parallax and Redshift Drift
最近提出的两种技术，涉及测量宇宙视差和红移漂移，提供了新的方法来指导探测（在几年的时间跨度）宇宙的背景度量，因此揭示了暗能量难题。前者利用即将到来的高精度天体测量来观察或严格限制偏离中心的观测者的宇宙学各向异性，而后者采用高精度光谱学来独立测试宇宙的当前加速度。在本文中，我们表明，这两种方法可以打破LTB空洞模型和更传统的暗能量理论之间的简并性。使用不久的将来的观测任务盖亚和CODEX，我们表明，这种区别可能是在十年的过程中具有高置信度。
2009-12-23 astro-ph.CO
The kSZ effect as a test of general radial inhomogeneity in LTB cosmology
宇宙的明显加速膨胀是由对遥远超新星的观测所确定的，通常被认为暗示着暗能量的存在。如果我们放松大尺度均匀性的假设，那么宇宙的加速膨胀也可以用一个巨大的密度不足的空洞的效应来解释。最近的研究利用球对称的，径向非均匀的Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）模型，特别是从观测的运动学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）的效果，这是敏感的大尺度的不均匀性，以获得这种情况下的强约束。然而，大多数这些以前的研究明确设置的LTB的“爆炸时间”的功能是恒定的，忽略了一个重要的自由的一般解决方案。在这里，我们通过放松这一假设来全面考察这些模型。我们发现，虽然通过改变爆炸时间所允许的额外自由度足以单独解释一些观测值，但它不足以同时解释超新星观测、小角度CMB、局部哈勃速率和kSZ效应。这一组观测值具有很强的约束性，有效地排除了简单的LTB模型作为暗能量的解释。
2012-01-04 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift in a universe with structure I: Lemaitre-Tolman-Bondi structures with arbitrary angle of entry of light
我们认为红移漂移和位置漂移与天体物理源的形式主义，是适合于描述发射器和观察者的光在任意时空几何，同时确定发射器的一个给定的零测地束到达观察者世界线。然后，我们将该情况限制为Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）几何结构的特殊情况，并求解具有任意碰撞参量的通过该结构传播的光线，即，以任意角度进入LTB结构。由共动源发出的红移漂移信号，并由一个共动观察者原来是占主导地位的Ricci曲率和电Weyl曲率的贡献，作为集成沿连接的光线。这一性质极大地简化了红移漂移信号的计算，我们希望这一性质可以扩展到更复杂的模型，包括瑞士奶酪模型。当考虑具有随机碰撞参量的多个零射线时，平均红移漂移信号可以用单个Ricci聚焦项很好地近似。这表明，宇宙学红移漂移的测量可以被用来作为一个直接探测的强能量条件下，在一个现实的宇宙中，光子通过许多连续的结构。
2022-08-08 astro-ph.CO
A void in the Hubble tension? The end of the line for the Hubble bubble
宇宙可能具有超出标准范式的大尺度不均匀性，这意味着只有在比通常假设的$\sim$ 100 Mpc大得多的尺度上才能达到统计均匀性和各向同性。这意味着我们不一定是典型的观察者，哥白尼原理只能在超级哈勃尺度上恢复。在这里，我们不假设哥白尼原理的有效性，让宇宙微波背景，重子声学振荡，Ia型超新星，本地$H_0$，宇宙计时器，康普顿y-失真和动力学Sunyaev-Zeldovich观测约束的几何自由度的本地结构，我们参数化通过$Λ$ LTB模型-基本上是一个FLRW度规的非线性径向扰动。为了量化一个非哥白尼结构是否可以解释哈勃张力，我们特别注意计算非均匀宇宙中的哈勃常数，并通过贝叶斯因子和赤池信息准则进行模型选择。我们的研究结果表明，虽然$Λ$ LTB模型可以成功地解释了$H_0$张力，它是有利于相对于$Λ$ CDM模型，只有当一个单独考虑超新星的红移范围内，用于拟合哈勃常数，即$0.023<z<0.15$。如果考虑所有的超新星样本，那么$H_0$张力就没有得到解决，对$Λ$ LTB模型的支持就消失了。结合其他数据集，这种对哈勃张力的解决方案几乎没有帮助。最后，我们重建了我们的局部时空。我们已经发现，数据是最好的拟合与$δ_L \approx -0.04$和$r^{\mathrm{out}}_L \approx 300$ Mpc，其中，有趣的是，在95%的可信区域的边界上相对于标准模型的期…
2022-08-08 astro-ph.CO gr-qc
Inverse Construction of the $Λ$LTB Model from a Distance-redshift Relation
研究了具有正宇宙学常数$Λ$的球对称尘埃宇宙模型，称为$Λ$ -Lemaintre-Tolman-Bondi（$Λ$ LTB）模型.我们报道了一种从对称中心观测到的距离-红移关系构造$Λ$ LTB模型的方法。假设球形不均匀性是由生长模组成的。我们推导出一组常微分方程的三个函数的红移，指定的球形不均匀性。一旦给出了距离-红移关系，通过仔细处理可能的奇点，我们就可以通过求解每个$Λ$值的微分方程来唯一地确定模型。作为证明，我们将距离-红移关系固定为具有$(Ω^{\rm dis}_{\rm m0}, Ω^{\rm dis}_{\rm Λ0})=(0.3,0.7)$的平坦$Λ$ CDM模型的距离-红移关系，其中$Ω^{\rm dis}_{\rm m0}$和$Ω^{\rm dis}_{\rm Λ0}$分别为归一化物质密度和宇宙学常数.然后，我们构造了$Λ$ LTB模型的几个值的$Ω_{\rm Λ0}:=Λ/(3H_0^2)$，其中$H_0$是目前的哈勃参数观察到的对称中心。我们得到了$Ω_{Λ0}<Ω^{\rm dis}_{Λ0}$对称中心周围的空洞结构。我们显示的比率$Ω_{\Lambda0}/Ω^{\rm dis}_{Λ0}$和不均匀性的幅度之间的关系。
2016-06-23 astro-ph.CO gr-qc
Observational Constraint on Spherical Inhomogeneity with CMB and Local Hubble Parameter
我们从宇宙微波背景（CMB）的角功率谱和哈勃参数的局部测量中推导出一个以我们的位置为中心的空洞的球形不均匀性的观测约束。空穴的后期行为可以用所谓的$Λ$ -Lemaintre-Tolman-Bondi~（$Λ$ LTB）解很好地描述。然后，我们将模型限制为渐近齐次模型，每个模型都由平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker模型近似。晚时$Λ$ LTB模型的参数化是由宇宙学常数和局域哈勃参数组成的。另外两个参数用于参数化观测到的距离-红移关系。然后，构造了与给定的距离-红移关系相容的$Λ$ LTB模型。包括CMB分析的常规参数，我们总共用七个参数来表征我们的模型。本地哈勃测量值反映在本地哈勃参数的先验分布中。通过对宇宙微波背景的温度各向异性和偏振各向异性的马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们发现宇宙学常数为零的非均匀宇宙模型是不成立的。然而，我们周围的一个显着的低密度仍然与CMB的角功率谱和当地的哈勃参数兼容。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Testing the Void against Cosmological data: fitting CMB, BAO, SN and H0
在本文中，而不是调用暗能量，我们尝试和拟合各种宇宙学观测与一个大的Gpc尺度的欠密区域（虚空），这是由一个Lemaitre-Tolman-Bondi度量，在大的距离成为一个均匀的FLRW度量建模。我们改进了以前的分析，允许非零的整体曲率，精确计算距离的最后散射表面和观察到的重子声学峰的规模，并调查可能产生的重要影响，从有非平凡的空隙密度分布。主要研究了WMAP的7年观测数据（TT和TE）、超新星观测数据（SDSS SN）、哈勃常数测量（HST）和重子声学振荡（SDSS和LRG）。我们发现，包含一个非零的整体曲率大大提高了拟合优度的虚空模型，使其非常接近一个均匀的宇宙包含暗能量，而通过改变配置文件可以增加本地哈勃参数的值，这一直是这些模型的挑战。我们还试图衡量我们的模型可以如何适应大规模结构的数据，但全面的分析将需要对LTB指标扰动的知识。如果观测者距离空洞中心约15 Mpc，则该模型与CMB偶极子一致。值得注意的是，这样一个偏离中心的位置可能能够解释最近从kSZ数据中对大体积流的异常测量。最后，我们提供了几个分析近似在不同的制度的LTB度量，和一个数值模块的CosmoMC，从而允许MCMC探索的完整参数空间。
2010-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
CMB sky for an off-center observer in a local void I: framework for forecasts
宇宙不是完全均匀的，大尺度结构形成了过密区域和空洞。在本文中，我们考虑的可能性，我们占据了一个特殊的位置在我们的宇宙中，靠近一个局部欠密区域的中心，我们作为一个LTB空隙嵌入均匀和各向同性的宇宙模型。由偏心观测者在这个空洞中测量的CMB天空在统计上不是各向同性的。除了非随机CMB各向异性由于几何形状的模型，我们还观察到一个透镜状失真的CMB各向异性。在这篇文章中，我们提出了一个框架来预测的精度，我们可以测量的振幅的CMB温度各向异性的透镜状变形。为了说明的目的，我们将这种方法应用到一对夫妇的大规模的空隙模型不同的物质密度分布，我们表明，从普朗克卫星的CMB温度数据是潜在的能够检测到这里选择的大空隙的效果。一个配套文件将致力于不同的现实空洞模型的系统探索。
2019-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift in axially symmetric quasi-spherical Szekeres models
在文献中已经提出了用爱因斯坦的广义相对论的精确解构建的非均匀宇宙模型，目的是在不需要任何暗能量成分的情况下再现宇宙学数据。除了大尺度非均匀模型外，Swiss-cheese模型也被研究。其中，瑞士奶酪的不均匀补丁模拟不同的特定Szekeres解决方案已被用于复制明显的调光的Ia型超新星（SNIa）。然而，这样的模型拟合SNIa数据的问题是完全退化的，我们需要其他的约束条件来充分表征它们。已知能够区分不同宇宙学模型的测试之一是红移漂移。这种漂移已经由不同的作者为Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）模型计算过。我们计算它在这里为一个特定的轴对称准球形Szekeres（QSS）瑞士奶酪先前已被证明重现到一个很好的精度SNIa数据，我们比较的结果漂移的$Λ$ CDM模型和一些LTB模型，可以在文献中找到。我们表明，这是他们之间的一个很好的结合。然后，我们讨论了模型的剩余自由度，并提出了一个完全约束它们的方法。
2012-10-14 astro-ph.CO gr-qc
Off-center observers versus supernovae in inhomogeneous pressure universes
精确的光度距离和视星等公式应用于Union 2 557超新星样本，以限制可能的位置以外的对称中心的球对称非均匀压力Stephani宇宙，这是补充非均匀密度Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型。两个具体的模型进行了研究。第一个允许正压状态方程在对称中心，没有指定的比例因子函数（模式IIA），第二个没有正压状态方程在中心，但有一个明确的灰尘样的比例因子演变（模式IIB）。结果表明，即使在$3σ$ CL，偏离中心的观察者不能进一步远离约4.4 Gpc的对称中心，这是可比的，在LTB模型与最有可能的值的距离约为341 Mpc的模型IIA和68 Mpc的模型IIB的中心的空洞的大小。在$3σ$ CL处，对于IIB模型，偏离中心的观测者离中心的距离不能超过577 Mpc。经评估，表征不均匀性的最佳拟合参数为：$Ω_{inh} = 0.77$（无量纲-模型IIA）和$α= 7.31 \cdot 10^{-9}$ $(s/km)^{2/3} Mpc^{-4/3}$（模型IIB）。
2014-07-23 astro-ph.CO gr-qc
Direct Measurement of the Positive Acceleration of the Universe and Testing Inhomogeneous Models under Gravitational Wave Cosmology
解释宇宙明显加速膨胀的一种可能性是，我们生活在一个球形不均匀宇宙的中心。虽然目前的观测不能完全区分$Λ$ CDM和这些非均匀模型，但直接测量宇宙的加速度可以成为探测它们的有力工具。我们已经证明，如果$Λ$ CDM是正确的模型，DECIGO/BBO将能够检测到正的红移漂移（这是源红移$z$的时间演化）在3- 5年的引力波（GW）观测的中子星双星，这使我们能够排除任何Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型与单调增加的密度轮廓。我们甚至能够排除任何LTB模型，除非我们允许在$z\sim 0$处的不切实际的陡峭密度剖面。这个检验可以单独用GW观测来进行，而不需要任何电磁观测的参考，并且比使用莱曼$α$森林的红移漂移测量更强大。
2011-12-28 astro-ph.CO gr-qc
Redshift drift in a pressure-gradient cosmology
我们导出了球对称非均匀压力Stephani宇宙的红移漂移公式，它是球对称非均匀密度Lemaintre-Tolman-Bondi模型的补充。我们发现，这两个模型的红移漂移预测之间以及Stephani模型和标准的$Λ$ CDM弗里德曼模型之间存在着明显的差异。Stephani模型在小红移处有正漂移值，在大红移处定性地（但不是定量地）表现为$Λ$ CDM模型，而LTB模型的漂移总是负的。这一预测可能会在未来的望远镜，如欧洲极大望远镜（EELT），三十米望远镜（TMT），巨型麦哲伦望远镜（GMT），特别是在引力波干涉仪DECi-Hertz干涉仪引力波天文台和大爆炸观测器（DECIGO/BBO），这是针对低红移测试。
2013-02-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Redshift drift in an inhomogeneous universe: averaging and the backreaction conjecture
给出了统计均匀各向同性尘埃宇宙中平均红移漂移的表达式。该表达式采用与FLRW模型中红移漂移的表达式相同的形式。它是用于一个证明的原理研究的影响，通过结合两个区域模型的表达对红移漂移测量的反作用。研究表明，在低红移处，逆反应可以导致正的红移漂移，例证了在低红移处的正的红移漂移不需要暗能量。此外，该研究表明，没有暗能量成分的模型可以有一个平均红移漂移观测无法区分的标准模型根据目前预期的ELT测量精度。在附录中，球对称的解决方案，爱因斯坦方程与非均匀的暗能量和物质被用来研究偏离平均红移漂移和局部空洞的影响。
2022-01-19 astro-ph.CO
Redshift-drift as a test for discriminating between decelerating inhomogeneous and accelerating universe models
爱因斯坦方程的精确非齐次解已经在文献中被用来建立没有暗能量的宇宙学数据模型。然而，由于这些模型的自由度，有必要摆脱在区分它们和加速宇宙模型时经常表现出的简并性。我们给出了一个概述的红移漂移在非均匀宇宙学，并解释它如何服务于这一目的。拟合数据的一类模型是Szekeres Swiss-cheese类，其中非球对称空隙表现出约400 Mpc的典型尺寸。我们提出了我们的计算在这个模型中的红移漂移，并比较它与其他作者的替代方案所获得的结果。
2013-01-23 astro-ph.CO
A parametrization of the growth index of matter perturbations in various Dark Energy models and observational prospects using a Euclid-like survey
我们提供了精确的解决方案，在一个均匀的FLRW宇宙的真空能量，可以由一个常数状态方程参数$w$和一个非常准确的近似Anglomerate $w(a)=w_0+w_a(1-a)$的宇宙学物质微扰方程。我们计算的增长指数$γ=\log f(a)/\log\Om_m(a)$，其红移的依赖性，使用勒让德多项式的精确和近似的解决方案，并表明它可以参数化为$γ(a)=γ_0+γ_a(1-a)$在大多数情况下。然后，我们比较了四种不同类型的暗能量（DE）模型：$wΛ$ CDM，DGP，$f(R)$和LTB-大空洞模型，它们在$z\gsim1$有非常不同的行为。这使我们能够研究的可能性，以区分不同的DE替代品使用广泛和深入的调查，如欧几里得，这将测量光度和光谱红移数亿星系高达红移$z\simeq 2$。我们做了一个Fisher矩阵分析的前景，区分不同的DE模型的增长指数，作为一个给定的函数的红移或主成分分析，与一个类似欧几里得调查的每个红移箱的值。我们使用星系$P(k)$的完整和边缘化的功率谱和弱透镜（WL）功率谱作为观测量。我们发现，使用$P(k)$，在$(w_0, w_a)$中可以达到（2%，5%）的误差，在$(γ_0, γ_a)$中可以达到（4%，12%）的误差，而使用WL，我们得到的误差至少是其两倍大。这些估计使我们能够很容易地区分DGP、$f(R)$模型和$Λ$ CDM，而仅使用增长指数…
2011-09-29 astro-ph.CO
Reconstruction of the null-test for the matter density perturbations
本文系统地研究了[S. Nesseris和D. Sapone，arXiv：1409.3697]，我们使用各种数据集的组合，如$fσ_8$和$H(z)$或Ia型超新星（SnIa）数据重建它。我们以两种不同的方式进行重建，要么通过直接合并数据，要么通过拟合各种暗能量模型。我们还研究如何以及零测试可以重建未来的数据，通过创建模拟目录的基础上的宇宙学常数模型，模型与强暗能量扰动，$f(R)$和$f(G)$模型，以及大空隙LTB模型，表现出不同的演化的物质扰动。我们发现，未来的数据类似于LSST的调查，空测试将能够成功地区分这些不同的情况下，在$5σ$的水平。
2015-01-15 astro-ph.CO gr-qc
The local void model for the Hubble and BAO tensions
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Scottish Universities Physics Alliance, University of Saint Andrews（圣安德鲁斯大学）；Universität Bonn（波恩大学）
局部空洞模型解释哈勃张力及低红移BAO异常，通过引力效应扩大局部退行尺度。
2026-02-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Some clarifications about Lemaître-Tolman models of the Universe used to deal with the dark energy problem
在过去的15年里，人们提出了非均匀宇宙学模型来解释SNIa光度变暗的现象，而没有诉诸于暗能量。最简单的模型是具有中心观测器的球对称Lemaintre-Tolman（LT）解。必须将其使用视为迈向更复杂模型的第一步。球对称只是一种数学简化，人们必须把球对称模型看作是在我们周围的角度上表现出平滑的能量密度。然而，有些作者却从表面上看它们，他们试图把它们用于不相关的目的，或者把它们当作我们宇宙的可靠模型来检验。我们希望澄清这些模型必须如何在宇宙学中使用。首先，我们使用井口和合作者获得的结果，以获得纯增长和衰减模式LT模型的密度分布。然后，我们根据上述解释讨论不同测试提案的相关性。我们发现，衰减模式（抛物线）LT模型总是表现出其中心和生长模式（椭圆形或双曲线）LT模型，一个空洞附近的密度过大。这与文献中的一些说法不一致。我们驳回了所有以前的建议，只是为了测试的LT模型的球对称性，我们同意的值$H_0$和红移漂移的测量是有效的测试模型。然而，我们怀疑，这最后一个测试，这是最好的原则，将更复杂的实现比通常声称。
2012-06-28 astro-ph.CO gr-qc
