Is the Universe Simpler than LCDM?
在标准宇宙学模型中,宇宙主要由两种不可见的物质组成:等质量密度真空能ρ_v=Λ/(8 π G)(其中Lambda是爱因斯坦最初提出的“宇宙学常数”,G是牛顿的引力常量)和冷暗物质(CDM),其质量密度目前为rho_{DM,0} \sim 0.3 rho_v。这个“LCDM”模型具有简单的优点,从而可以直观地计算宇宙膨胀背景下宇宙结构的形成和演化。在这里,我们审查明显的差异与小星系尺度上的观测,LCDM必须归因于星系形成的重子物理的复杂性。然而,星系的结构尺度关系,唤起简单,形成模型提出了一个明确的挑战。特别是,由暗物质主导的引力势的示踪剂显示出轨道大小R和速度V之间的相关性,这可以最简单地表示为特征加速度,a_{DM} \sim 1 km ^2 s^{-2} pc^{-1} \approx 3 x 10^{-9} cm s^{-2} \approx 0. 2c \sqrt{G rho_v},这也许会激励人们努力寻找宇宙黑暗成分的局部和全球表现之间的联系。
2014-05-28 astro-ph.CO
Holes in the static Einstein universe and the model of the cosmological voids
在含有宇宙学常数的Tolman-Oppenheimer-Volkov方程的框架下,构造了宇宙学空洞的球对称静态模型. Tooper结果(TOV方程的无量纲形式)的扩展适用于非零$Λ$。然后,在$α\to 0$,$λ\to 0$,$λ/α= const$体系中对方程进行了简化,使之适用于$Λ$支配宇宙中的最大结构.在静态的爱因斯坦宇宙中,空洞被看作是一个低密度区域。超密度和欠密度(相对于静态宇宙)的解决方案都存在。它们分别与标准的天体物理球形物体和空洞相对应。模型进行了测试,对观察到的属性(半径-中心密度关系)和密度分布的空隙。导出了径向密度衬度分布和空洞半径的解析公式。宇宙学n体模拟的一些后果的建议。提示暗物质/暗能量EOS填充的空隙提供。
2009-09-23 astro-ph.CO
Using cosmic voids to distinguish f(R) gravity in future galaxy surveys
我们使用$N$ -体模拟中确定的空洞种群的特性来预测即将到来的星系巡天区分f(R)引力模型和\lcdm ~宇宙学的能力。我们分析了多个模拟实现,这是为了模仿预期的数密度,体积和红移即将到来的欧几里得卫星和较低的红移地面对应调查,使用公共{ \tt VIDE}工具包。我们研究空丰度,椭圆,径向密度分布,径向速度分布在红移1.0和0.43。我们发现,较强的f(R)耦合强度消除小空隙,并产生空隙高达$\sim 20\%$更大的半径,导致一个显着的倾斜的空隙数函数。此外,在修正重力的影响下,所有尺度下的空隙往往在相应较高的补偿壁下变得更空。速度剖面反映了这一点,显示出增加的流出内部空隙和增加的流入外部空隙。以空隙数函数为例,我们预测,未来的调查可以限制修改后的重力耦合强度$\sim 3 \times 10^{-5}$使用空隙。
2015-06-23 astro-ph.CO
Clues on void evolution I: Large scale galaxy distributions around voids
我们进行了统计研究,重点是空洞的环境。我们研究星系密度分布在SDSS中的空隙周围,找到一个空-中心距离壳的最大密度和空隙半径之间的相关性时,存在最大的过密。我们分析了空隙与周围的过密壳的SDSS。我们发现,小空洞更频繁地被过密的外壳包围,而大空洞的径向星系密度分布往往朝着平均星系密度平稳上升。我们分析了由过密壳包围的空隙的分数,发现空隙半径的连续趋势。有过密壳和无过密壳的空洞之间的差异可以理解为空洞平均而言是处于塌陷还是继续膨胀的过程中,分别与先前的理论预期一致。我们使用数值模拟耦合到半解析模型的星系形成,以测试和解释我们的结果。模拟目录的结果和观测结果之间的非常好的协议提供了额外的支持LCDM模型的可行性,以再现宇宙的大尺度结构所定义的空隙网络,在某种程度上还没有被分析过。
2013-06-24 astro-ph.CO
Measurement of Void Bias Using Separate Universe Simulations
宇宙空洞是宇宙大尺度结构的有偏示踪剂。分离全域模拟(SUS)通过实现峰值-背景分裂(PBS)来实现这种偏置关系的精确测量。在这项工作中,我们应用SUS技术来测量空偏参数。我们证实,PBS的论点工程以及undersense示踪剂。空隙尺寸分布的响应取决于空隙半径。对于大于(小于)分布峰值处的尺寸的空隙,空隙丰度对长波长模式负(正)响应。SUS的线性偏差与大尺度上的互功率谱测量结果一致。使用SUS,我们已经检测到的二次空隙偏差的第一次在模拟中。我们发现,$ b_2 $是负的,当$ b_1 $的大小是小的,它变成正的,并迅速增加时,$ |b_1| $增加。我们比较的结果从晕密度场与那些从暗物质分布中确定的空隙,并发现,结果是定性相似的,但偏见一般转移到较大的空隙尺寸。
2020-01-21 astro-ph.CO
Voids and Halos in Voids statistics as a probe of the Expansion History of the Universe
本研究利用游走集理论统计宇宙空洞及空洞内暗物质晕的数密度,比较标准ΛCDM与重建模型,发现红移1.0-2.5范围内数密度可区分宇宙学模型,最大差异在z≈1.9。
2023-09-13 astro-ph.CO
The sparkling Universe: the coherent motions of cosmic voids
我们使用$Λ$ CDM数值模拟计算宇宙空洞的整体运动,考虑空洞内部的暗物质的平均速度和周围壳层中的晕。我们发现这两个措施的重合值范围$\sim$ 300 - 400公里/秒,不远处的预期平均奇特的速度集团和星系团。当分析成对的相对速度的空隙的分布,我们发现一个显着的双峰行为与过量的系统接近和后退的空隙一致。我们确定这种双峰性的起源存在于空隙大尺度环境中,因为一旦空隙被分类为空隙中的空隙(R型)或空隙中的云(S型),R型被发现相互后退,而S型相互接近。这些系统的相对速度的大小占超过100公里/秒,达到大相干长度高达200小时$^{-1}$兆秒差距。我们使用了斯隆数字巡天数据发布7(SDSS-DR7)的空洞样本和从线性理论推断的奇特速度场,发现与模拟预测完全一致的结果。因此,它们的相对运动暗示了一个闪烁的宇宙的场景,根据它们的局部环境,有接近和后退的空洞。
2015-10-02 astro-ph.CO
The sparkling Universe: Clustering of voids and void clumps
我们使用数值模拟和斯隆数字巡天的主要星系样本分析了宇宙空洞的聚类。我们考虑到分类的空隙分为两种类型,类似于不同的演化模式:那些具有上升的综合密度分布(空中空模式,或R型)和空壳(空云模式,或S型)。结果表明,相同类型的孔洞比全样本具有更强的聚集性。我们使用的相关性分析来定义空隙团块,协会与至少两个空隙分开的距离最多的平均空隙分离。为了研究空洞团簇的空间构型,计算了空洞团簇的最小生成树,分析了空洞团簇的多重数、最大长度和伸长参数。我们进一步研究了更小的球体的动力学,它包含了每个团块中的所有空隙。虽然根据其成员空洞类型的整体密度是不同的,这些球的体积运动显着低于随机放置的球具有相同的半径分布。此外,两两空穴运动的相干性并不强烈地依赖于空穴是否属于同一块。空隙团块对于分析空隙周围的大尺度流动是有用的,因为嵌入在大的欠密区域中的空隙大多处于空隙中的空隙状态,较大区域的膨胀产生空隙的分离。类似地,过密区域周围的空隙形成了塌陷的团块,这反映在大多数接近的空隙的相对速度上。
2017-03-30 astro-ph.CO
The radiation energy component of the Hubble function and a LCDM cosmological simulation
我们在LCDM宇宙学模拟中研究了宇宙中辐射能量分量Omega_r对宇宙大尺度结构的几个感兴趣的量的影响;从一个非常高的红移(z=500)开始。特别是,我们计算的功率谱密度,晕质量函数,晕的浓度质量关系。我们发现Omega_r对宇宙结构的长期非线性演化有重要贡献。例如,与没有辐射项的模拟相比,在所有尺度上获得了约50%的较低物质密度功率。此外,考虑Omega_r后形成的晕比不包括在哈勃函数中时的浓度低约20%。
2016-02-11 astro-ph.CO
Spin and structural halo properties at high redshift in a LCDM Universe
在这篇论文中,我们详细研究了高红移暗物质晕的关键结构特性随自旋参数的变化。我们执行和分析的LCDM宇宙中的结构的形成的高分辨率宇宙学模拟。我们研究了z = 15 - 6的大样本暗物质晕的质量函数、椭圆率、形状、密度分布、旋转曲线和维里化。我们还提出了详细的收敛测试个人晕。我们发现,高自旋晕有更强的集群强度(高达25%),在所有的质量和红移范围内,在这些早期的时代。高红移的球形晕也比非球形晕多50%的聚集。在这些红移的高自旋晕也优先在高密度环境中发现,并且比它们的低自旋对应物有更多的邻居。我们报告了一个系统的偏移量的峰值的圆速度曲线的高,低自旋晕相同的质量。因此,在没有自旋知识的情况下,仅使用圆速度估计晕质量会产生高达40%的误差。我们在这里报告的关键结构特性对自旋的强烈依赖可能对研究这些星系的恒星形成和反馈具有重要意义。
2010-05-06 astro-ph.CO
Scaling Relations in the Network of Voids: Implications for Local Universe Dynamics and Inferring the Metric of Space
宇宙中物质的大规模分布形成了一个由团簇、细丝和包围着大空洞的墙组成的网络。空隙又可以被描述为蜂窝系统,其中空隙/单元限定动态不同的区域。已经观察到由各种物理和生物过程产生的细胞系统密切遵循与其几何形状、拓扑结构和动力学相关的标度律。宇宙学空洞是已知的最大的细胞系统,这些标度律从未被研究过。使用宇宙学的N体模拟,我们提出了一个网络的空隙的标度关系的研究,扩展其有效性超过30个数量级的规模相对于其他已知的细胞系统。标度关系使我们能够从空洞的几何形状和拓扑结构中间接测量空洞的动力学状态。利用我们的结果,我们将狮子座支线上观察到的“局部速度异常”解释为我们宇宙后院塌陷空洞的结果。此外,空洞的几何形状和连通性直接取决于空间的曲率。在这里,我们提出了一个独立的和新颖的度量空间的尺度关系,并讨论其在未来的星系调查的使用。
2020-08-31 astro-ph.CO
Clues on void evolution II: Measuring density and velocity profiles on SDSS galaxy redshift space distortions
利用空-星系交叉关联函数的红移-空间畸变,分析了不同环境中空的动力学行为。我们计算了斯隆数字巡天(SDSS)中的空-星系交叉关联函数,它是根据视线上的距离和投影到天空中的距离计算的。我们分析的互相关等密度水平上的失真,我们发现各向异性等值线与膨胀的大空隙,顺利上升的密度分布和崩溃的小空隙与周围的过密壳一致。基于引力坍缩理论的线性化方法,我们建立了空-星系红移空间交叉关联函数的参数模型。我们表明,该模型可以用来成功地恢复底层的速度和密度分布的红移空间样品的空洞。通过将这种技术应用于实际数据,我们确认了空隙动力学的双重性质:大空隙通常处于膨胀阶段,而小空隙往往被过密和塌陷区域所包围。这些结果是从SDSS分光星系表和半解析模拟星系表中得到的,从而支持了标准LCDM模型再现大尺度结构和动力学的可行性。
2013-09-26 astro-ph.CO
Analysis of Cosmological Generalized Reduced Void Probability Functions Constrained by Observations and Numerical Simulations
使用调查数据和数值LCDM建模,我们建立了一个优化的适合广义减少空隙概率函数,RVPF,Mikjian用来建立一个统计基础,任何物理过程与层次聚类。我们使用数值N体宇宙学模拟代码,GADGET-2,调查由RVPF的一般层次约化空洞参数,a的特点是空洞的分布的敏感性。空隙参数与分布的Levy稳定性指数和聚类模型中使用的Fischer临界指数有关。我们数值模拟的宇宙从红移z=50的当前时代在z=0,以产生RVPF的演变。GADGET-2是一个N体/光滑粒子流体动力学(SPH)代码,我们在HPC Beowulf集群上以MPI可并行模式运行。数值数据集进行比较,从斯隆数字巡天,SDSS,CfA,深2星系红移调查,和2dF调查的观测数据。我们发现最好的值的参数a发生在附近的负二项式减少空隙概率函数,但表现出偏离完美的缩放的z值的研究。
2013-12-23 astro-ph.CO
Cosmic Voids in Evolving Dark Sector Cosmologies: the Low Redshift Universe
我们提出了一个宇宙学的标准模型,$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM),和两个替代的宇宙学模型之间的空洞属性的比较与发展和相互作用的暗扇区:一个精粹模型($ϕ$ CDM)和耦合暗物质-暗能量(CDE)模型。使用这些模型的$N$体模拟,我们得到了几个措施的空隙统计和属性,包括分布的空隙体积,椭圆率,prolateness,和平均密度。我们发现,来自CDE模拟的体积分布偏离来自$Λ$ CDM模拟的体积分布,在当今的宇宙,这表明存在一个耦合的暗扇区可以通过这个统计观察。我们还发现,分布的空洞椭圆率和prolateness实际上是难以区分的三个模型在红移范围$z=0.0-1.0$,表明简单的空洞形状统计是不敏感的暗扇区物理的微小变化。有趣的是,我们发现在三个模拟中的每一个中测量的平均空隙密度的分布是彼此不同的。特别地,平均而言,空隙在精粹模型下趋于最空,而在$Λ$ CDM模型下趋于最小。我们的研究结果表明,这是标量场存在于两种替代模型,导致空的空洞形成,而暗区的耦合减缓了物质从空洞疏散这种影响。
2017-03-15 astro-ph.CO
Could multiple voids explain the Cosmic Microwave Background Cold Spot anomaly?
了解观测到的宇宙微波背景(CMB)上的冷点(CS)(中心温度~ -150 μ K)是一个突出的问题。解释从假设它只是一个> 3 σ的原始高斯涨落到通过综合的萨克斯-沃尔夫和里斯-夏玛(ISW+RS)效应的超空印记。由于单一的球形超空洞不能解释整个轮廓,这里研究了多个视线空洞的ISW+RS来模拟宇宙网的结构。两种结构配置被认为是。第一个模型通过模拟20个空洞,得到中心平均温度约为-50 μ K。在这个模型中,中心CS温度位于~ 2 σ,但不能解释CS热环。另一种多空隙模型(使用更明显的补偿空隙)产生更小的温度分布,但包含一个突出的热环。安排包含紧密放置的空隙在低红移被发现是特别适合于生产CS样的配置文件。然后,我们测量CS的意义,如果CS样配置文件(这是适合的ISW+RS的多空隙的情况下)被删除。对于比CS本身更小的温度分布阵列,LCDM模型的CS张力可以显著降低。
2016-03-22 astro-ph.CO
Ringing the universe with cosmic emptiness: void properties through a combined analysis of stacked weak gravitational and Doppler lensing
宇宙空洞的一个重要方面是,这些密度不足的区域提供了有关我们宇宙性质的补充信息。与致密区不同,空洞被物质所避开,也较少受到重子过程的污染。理解宇宙空洞性质的第一步是正确推断它们的质量分布。在文献中,已经实施了各种技术。在本文中,我们回顾了他们,并实现了一种新的技术,是基于多普勒透镜。我们使用相对论性的$N$体代码,\textsc{Gevolution},产生宇宙学质量扰动,并实现三维射线追踪技术,它遵循射线束的演化。我们专注于宇宙空洞的各种属性(例如,空洞尺寸函数,2点关联函数,和空洞的密度分布),并比较其普遍趋势的结果。我们表明,当弱透镜与多普勒透镜相结合,我们得到更严格的约束比单独弱透镜。我们还获得了更好的协议之间的密度分布推断从透镜效应和密度分布推断晕示踪剂的空隙的中心部分。简要讨论了该结果对正在进行的和未来的低红移光谱巡天的意义。
2022-05-01 astro-ph.CO
In Defense of an Accelerating Universe: Model Insensitivity of the Hubble Diagram
尼尔森、古凡蒂和萨卡尔最近发表的一篇论文认为,宇宙加速的证据是微不足道的,一个滑行的宇宙--米尔恩宇宙--几乎也符合哈勃图中相同的超新星数据。米尔恩宇宙具有负的空间曲率。尽管如此,我们确认米尔恩模型拟合数据以及LCDM。我们表明,这个意想不到的结果指出,在哈勃图的弱点,而不是在LCDM的缺陷。哈勃图似乎对空间曲率不敏感。在这里,我们以比例因子与宇宙学时间的关系图展示了数据和两个模型。这个图对空间曲率非常敏感,因为对于曲率0,+1,-1的每一个,都应用了三个独特的变换之一来从哈勃图进行变换。虽然米尔恩负曲率在哈勃图中并不重要,但在比例因子图中却至关重要。由于宇宙微波背景辐射的精确观测表明空间是平坦的,我们发现当SNe数据、LCDM模型和Milne模型被绘制成标度因子与宇宙学时间的关系时,两条曲线的分离度比噪声高2 σ--是哈勃图中噪声分离度的10倍。转换后的数据与LCDM模型的拟合在95%的置信水平上证实了宇宙正在加速,米尔恩惯性宇宙被排除在外。
2017-05-30 astro-ph.CO
Redshift Drift in LTB Void Universes
我们研究红移漂移,即,在LTB解中宇宙学红移的时间导数,其中观测者被假定位于对称中心。这个解经常被当作一个反哥白尼宇宙模型来研究,用来解释宇宙体积膨胀的加速,而不引入暗能量的概念。红移漂移被认为是LTB宇宙模型与含暗能量的哥白尼宇宙模型的决定性区别之一。在所有已知的LTB宇宙模型中,红移漂移都是负的,而在含有暗能量的哥白尼模型中,红移漂移在$z \lesssim 2$区域是正的.然而,还没有关于这个问题的详细研究。在本文中,我们证明了在LTB空洞模型的情况下,偏心源的红移漂移总是负的。我们还表明,红移漂移可以是积极的一个非常大的驼峰型不均匀性。我们的结果表明,我们可以通过观测红移漂移来确定我们是否生活在没有暗能量的大空洞中心附近。
2010-10-01 astro-ph.CO
The stability of voids in the Local Universe: The role of the cosmological constant
Center for Cosmology and Astrophysics, Alikhanian National Laboratory(宇宙学与天体物理学中心,阿利哈尼扬国家实验室);Yerevan State University(埃里温国立大学);SIA, Sapienza University of Rome(罗马智慧大学);Keldysh Institute of Applied Mathematics of RAS(俄罗斯科学院凯尔迪什应用数学研究所)
采用Vlasov动力学形式研究宇宙空洞的演化与稳定性,考虑引力及宇宙学常数的排斥效应,证明Λ排斥在维持空洞稳定性中的关键作用,并解释哈勃张力。
2026-06-26 astro-ph.CO
Cosmic voids: a novel probe to shed light on our Universe
宇宙空洞是宇宙中密度较低的区域,是提取宇宙学信息的有希望的实验室。由于其独特的低密度特性,空洞对中微子和暗能量等扩散成分非常敏感,并且代表了研究重力修改的理想环境,预计这种修改的效果将更加突出。强大的空洞相关观测,包括例如红移空间畸变(RSD)和空洞周围的弱透镜,是追踪和测试新物理的一种有前途的方法。对宇宙大尺度结构的宇宙学分析主要依赖于高密度区域。目前和即将进行的调查旨在优化从这些区域提取宇宙学信息,但留下未开发的空白。具有成像能力的密集、大面积光谱测量是充分利用空隙能量的理想选择。除了有助于阐明暗能量、修正引力和中微子的性质外,这项调查还将提供一张详细的低密度区域地图,为观察和研究迄今为止尚未被探索的星系群提供前所未有的机会。
2019-03-12 astro-ph.CO
On the LCDM Universe in f(R) gravity
从背景FRW展开历史中得到了几种不同的f(R)引力显式重建。它表明,唯一的理论,其拉格朗日是一个简单的函数的Ricci标量R,承认一个确切的LCDM膨胀的历史是标准的广义相对论与一个积极的宇宙学常数和唯一的方法来获得这种行为的比例因子为更一般的功能R是添加额外的自由度的物质部门。
2010-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Low-Density Structures in the Local Universe. II. Nearby Cosmic Voids
我们提出的球形体积不包含亮度比麦哲伦云在本地超星系团及其附近的星系的搜索结果。在距我们40 Mpc的范围内,发现了89个直径在24 - 12 Mpc的宇宙空洞,其中没有绝对星等大于M_K <-18.4的星系。给出了这些空洞的列表和天空分布图。结果发现,93%的球形空隙重叠,形成三个更多的扩展的球形空隙(hypervoids)。其中最大的是HV 1,有56个初始球形细胞,呈马蹄形延伸,包围着局部体积和室女星系团。武仙座-天鹰座区域的局部空洞(Tully,1988)是距离HV 1最近的部分。另一个超空洞HV 2在波江座中包含22个球形空洞,第三个致密超空洞HV 3在牧夫座中包含6个球形细胞。这些空洞的总体积约占本地宇宙的30%。在2906个矮星系中排除了原始样本(n = 10502)在搜索球形体积,只有68个位于我们发现的空隙。它们具有较晚的形态类型(85%为Ir、Im、BCD、Sm),绝对星等M_B为-13.0 ~-16.7,中等的恒星形成率(log SSFR ~ -10 M_sun/(yr*L_sun)),单位光度的气体储量是正常环境中矮星系的2 ~ 3倍。空洞的矮人口显示出一定的倾向,位于宇宙空洞表面附近的浅处。
2013-02-12 astro-ph.CO
Cosmic Voids in Evolving Dark Sector Cosmologies: the High Redshift Universe
我们比较了标准宇宙学模型和两种不同的宇宙学模型下形成的空洞的演化。这两个模型是一个精粹模型($ϕ$ CDM)和一个耦合的暗物质-暗能量(CDE)模型,这两个模型都有演化和相互作用的暗扇区。从$N$体绝热流体动力学模拟这些模型,我们测量的统计数据和量化的红移范围内的$z=1.5-12$的空洞的属性:这些包括他们的人口规模,体积,形状和平均密度。我们发现,后者的属性有潜力作为宇宙学的探针,特别是暗能量,平均空隙密度之间存在显着差异的替代模型和标准模型。我们假设,这种签名产生于一个增加的疏散率的颗粒出空隙,或更早开始空疏散,在替代模型作为一个直接后果的动态标量场,这也导致了更大的空隙合并率。此外,两种替代模型之间的差异可能是由于暗扇区耦合产生的拖曳力,作用于我们耦合模型中的暗物质粒子。
2018-07-09 astro-ph.CO
A Bayesian catalog of 100 high-significance voids in the Local Universe
Sorbonne Université(索邦大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Flatiron Institute(平顿研究所);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)
本研究通过贝叶斯方法从局部宇宙的大尺度结构模拟中提取100个高显著性空洞目录,结合后验聚类分析和概率分布评估,为星系演化等应用提供密度环境模板。
2025-07-09 astro-ph.CO
A local Universe catalogue of structures and voids dynamically identified using Cosmic-Flows4++ZOA peculiar velocities
Université Claude Bernard Lyon 1(里昂第一大学);Australian National University(澳大利亚国立大学)
基于CF4++ZOA本动速度数据,使用V-web算法在红移z=0.1内识别出37个空洞和42个节点,空洞有效半径13-38 h⁻¹Mpc,节点体积10⁴-3.3×10⁵ h⁻³ Mpc³。
2026-06-12 astro-ph.CO
The sizes of mini-voids in the local universe: an argument in favor of a warm dark matter model?
使用高分辨率的模拟内的冷和暖暗物质模型,我们研究了小尺度结构的演变在本地体积,一个球的8兆秒差距半径周围的本地组。我们比较观察到的光谱的微型空洞的局部体积与微型空洞的模拟确定的光谱。我们表明,\LWDM模型可以很容易地解释所观察到的光谱的微小空洞和存在的低质量星系中观察到的本地体积,提供的所有晕的圆速度大于20公里/秒的主机星系。相反,在LCDM模型中,模拟的微空洞的分布反映了观测到的最大圆速度大于35 km/s的晕。这一假设与我们本宇宙中圆周速度低至20 km/s的星系的观测结果相矛盾。LWDM模型的一个潜在问题可能是气体可以有效地光蒸发的晕的后期形成。因此,恒星的形成受到抑制,低质量的晕可能根本没有任何星系。
2009-07-10 astro-ph.CO
Void asymmetries in the cosmic web: a mechanism for bulk flows
星系相对于宇宙微波背景运动的整体流动在观测上已经很好地建立起来,并在最近的LCDM模拟中看到。借助理想化的Gadget-2模拟,我们发现宇宙网络中的空隙不对称性会加剧星系的局部大流量。Cosmicflows-2巡天详细绘制了本星系的3D结构,揭示了本星系群存在于一个“本星系片”中,该星系片与一个直径约为40 Mpc的“本星系空”接壤。空洞以16 km/s/Mpc的速度清空。在一个共同移动的框架中,局部席被发现以约260 km/s的速度远离局部空洞。我们的模型显示了如何不对称的崩溃,由于不平衡的空隙在任何一方的发展表或墙壁可以导致系统的运动表。我们证实,不对称性可能导致暗物质和重子的大规模分离,从而驱动星系性质与环境的依赖性,但我们没有找到任何证据证明这种效应。
2014-10-14 astro-ph.CO
Testing the local-void alternative to dark energy using galaxy pairs
我们可能生活在宇宙中的一个特殊地方,靠近一个巨大的、径向不均匀的空洞的中心,这一可能性最近引起了人们的注意,它被认为是暗能量或修正引力的替代品,可以解释加速膨胀的宇宙。我们发现,星系对的方向分布可以用来检验哥白尼原理,即我们不在宇宙的中心或特殊区域。目前流行的空洞模型不能同时拟合最新的Ia型超新星、宇宙微波背景数据和星系对的方位分布。我们的研究结果排除了在$4σ$置信水平下的空洞模型作为宇宙加速的起源,并支持哥白尼原理。
2013-04-16 astro-ph.CO
The Challenge of the Largest Structures in the Universe to Cosmology
大星系红移巡天长期以来一直被用来限制宇宙学模型和结构形成的假设。特别是,观测发现的最大结构被认为携带了关于大尺度密度波动或宇宙均匀性的重要信息,并且经常挑战标准宇宙学框架。最近在斯隆数字巡天(SDSS)地区发现的斯隆长城(SGW)对具有宇宙学常数的和谐宇宙学模型(即平直LCDM模型)提出了质疑。在这里,我们证明了SGW的存在与LCDM模型完全一致,这一结果只有我们的超大型宇宙学N体模拟(Horizon Run 2,HR 2)才能提供。此外,我们报告发现的SDSS中的空隙复合物比SGW大得多,并表明,这种最大的空隙的大小也预测在LCDM范例。我们的结果表明,一个初始均匀的各向同性宇宙与原始高斯随机相位密度波动增长按照广义相对论,可以解释的丰富性和规模的观测到的大尺度结构的SDSS。使用HR2模拟,我们预测,未来的星系红移调查约4倍深或3级暗极限比SDSS应该揭示一个最大的结构的明亮星系的两倍大的SGW。
2012-09-25 astro-ph.CO
Exact Analytic Solution for Non-Linear Density Fluctuation in a LCDM Universe
我们导出了$Λ$ CDM宇宙中物质密度涨落在真时超曲面上的精确三阶解析解,解释了显式的时间依赖性并阐明了与初始条件的关系.此外,我们比较我们的分析解决方案,以前的计算中的共动规范,并通过提供相对论效应的傅立叶核的标准牛顿微扰理论。我们的研究结果提供了一个完整的描述相对论背景下的星系偏差的一个重要组成部分。
2016-07-13 astro-ph.CO gr-qc
A Series Solution to the Luminosity Distance in a Flat LCDM Universe
宇宙学观测表明,我们的宇宙是平坦的,目前暗能量(DE)占主导地位。光度距离在研究宇宙的演化和结构中起着重要的作用。然而,光度距离d_L的评估在实践中与计算繁重的数值求积相关联。在这封信中,我们找到了一个空间平坦的LCDM宇宙学模型中光度距离的级数解。当级数n = 100时,级数解对0 ~ 4的任何相对参数β(β= Omega_m / Omega_L)的相对误差均小于0.36%,即< 1 and redshift z >0.2
2012-08-23 astro-ph.CO gr-qc
Merging Tree Algorithm of Growing Voids in Self Similar and CDM Models
观测研究表明,空洞是当今宇宙大尺度结构的显著特征。尽管它们从原始密度扰动中出现,演化模式与暗物质晕不同,但N体模拟和理论模型表明,空洞也会合并在一起形成大的空洞结构。在这项研究中,继Sheth & van de Weygaert(2004)之后,我们采用Lacey & Cole(1993)给出的晕合并算法,在Einstein de Sitter(EdS)宇宙中建立了生长空洞的层次空洞演化的解析近似描述。要做到这一点,我们考虑到一般的体积分布的空隙,其中包括两个主要的空隙过程:合并和崩溃。我们表明,体积分布函数可以减少到一个简单的形式,通过忽略崩溃的空隙贡献,因为崩溃过程是可以忽略的大尺寸的空隙。因此,空隙体积分数仅对增长的空隙有贡献。该算法成为类似的晕合并算法。基于这种不断增长的空洞分布,我们得到的空洞合并算法中,我们定义和制定空洞合并和吸收率,以及空洞的大小和红移的生存概率和失败率方面的自相似和目前青睐的暗能量主导的冷暗物质模型在EdS宇宙。
2013-09-26 astro-ph.CO
The sparkling Universe: a scenario for cosmic void motions
我们使用数值模拟和观测数据对宇宙空洞的全球运动进行了统计研究。我们分析了它们与大规模质量流的关系以及驱动这些运动的物理效应。我们分析的体积运动的空隙,定义的平均速度的光晕在周围的壳在数值模拟中,并在斯隆数字巡天数据发布7星系。我们发现空洞的平均体积速度接近400公里/秒,相当于那些晕(~ 500-600公里/秒),这取决于空洞的大小和大规模的环境。从统计学上看,小的空洞比大的空洞移动得更快,并且相对较高密度环境中的空洞比那些放置在大的欠密度区域中的空洞具有更高的体积速度。此外,我们分析了平均质量密度周围的空隙发现,正如预期的那样,大规模的overdensities(underdensities)沿(相反)的空隙运动方向,这表明空隙运动响应的推拉机制。这与主要由大规模过密区域的拉力控制的大规模集群运动形成对比。我们的分析表明,它们的相对运动是如何产生的大规模密度波动的空隙成对速度。与线性理论一致,嵌入在低(高)密度区域的空隙相互后退(吸引),提供了理解空隙运动的双峰行为的一般机制。为了比较理论结果和观测结果,我们用线性理论推导了SDSS中的空洞运动,发现估计的观测空洞运动与模拟结果基本一致。关于大规模的流动,我们的研究结果表明,星系和星系系统的流动远离空中心的额外的,更相关的,贡献的空体运动的总速度。
2016-06-22 astro-ph.CO
Probing the anisotropic local universe and beyond with SNe Ia data
利用Ia型超新星的Union 2星表(SNe Ia)研究了从我们的各向异性局部宇宙向全局各向同性转变的问题。我们构建了一个“残差”的统计敏感的系统在不同的方向上的亮度变化,并使用此搜索在不同的红移箱的首选方向上的天空中的超新星Ia是明亮或暗淡的“标准”LCDM宇宙学。在低红移(z<0.05),我们发现,一个各向同性的模型,如LCDM是勉强符合SNe Ia数据在2-3西格玛。对特殊速度的补充极大似然分析证实了这一发现--在z \sim 0.06处有大约260 km/sec的整体流,这与1-2 sigma处的LCDM不一致。由于沙普利浓度被认为是主要负责这种整体流动,我们做了一个详细的研究,落区:SNe Ia下降远离本集团向沙普利确实是显着暗淡比那些落向我们和沙普利。向宇宙微波背景静止坐标系的收敛必须发生在沙普利(z>0.06)之外,所以低红移的整体流可以系统地影响宇宙膨胀历史的重建。在高红移z>0.15时,Ia超新星数据与各向同性LCDM模型的一致性确实有所改善,然而,数据的稀疏性和低质量意味着LCDM不能单独作为首选的宇宙学模型。
2011-04-11 astro-ph.CO
Average luminosity distance in inhomogeneous universes
本文研究了由非均匀性引起的距离模的修正问题,该修正是从给定的观测者出发,在所有方向上平均的。的不均匀性被建模为质量补偿空隙在随机或规则晶格内的瑞士奶酪宇宙。空隙半径低于300兆秒差距被认为是,这是支持目前的红移调查和最近观察到的印记,这些空隙留下的CMB有限。通过数值射线追踪进行的所有方向的平均是非微扰的,包括空洞内的超新星。沿某一方向排列的空隙产生累积的引力透镜校正,该校正随空隙的数量而增加。即使在非随机化的简单立方空隙晶格中,这种校正也会被所有方向上的平均值所破坏。在低红移时,平均修正不为零,而是随着特殊的速度和红移而衰减。它的上限由最大平均校正提供,该最大平均校正假设不同空隙之间没有随机取消。它是由一个线性扰动公式,并考虑的空隙,是20%的校正对应的最大特有的速度。在随机和简单的立方空隙晶格计算的平均校正严重阻尼低于预测的最大后一个单一的空隙直径。这可以追溯到来自不同空洞的正面和背面的校正之间的抵消。所有这一切都意味着空洞无法模仿暗能量的效应,除非它们的半径和奇特速度比目前观察到的大得多。所得到的结果允许一个容易地预测的红移以上的方向平均波动在哈勃图低于所需的精度,并建议一种方法来提取背景哈勃常数从低的红移数据,而不需要纠正特殊的速度。
2010-03-25 astro-ph.CO
An improved model of redshift-space distortions around voids: application to quintessence dark energy
利用宇宙空洞来探测宇宙结构的增长率,从而探测暗能量的本质,在依赖于屏蔽机制的修正引力理论的背景下特别有趣。在这项工作中,我们改进了暗物质密度场中空洞周围的红移空间畸变的建模,从而减少了宇宙学参数推导中的系统误差。我们还展示了如何特定类型的空隙可以用来更好地探测的增长率,使用灵活的空隙探测器。我们应用我们的结果来测试一个典型类型的暗能量与LCDM模型,并发现一个很好的协议与基准宇宙学后,实施分析校正周围的空隙的径向速度分布。我们还概述了暗能量的特征印记周围的空隙的暗物质的速度分布。
2017-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Dynamics of the Local Universe: cosmic velocity flows and voids
在星系的特殊速度中可以获得大量有价值的信息。特殊的速度调查最近允许发现LCDM的潜在问题。然而,通过距离测量直接观察它们仍然是一项艰巨的任务。考虑这个问题的另一种方法是使用轨道重建方法,假设星系的质量与光的分配。我们在这里给这个程序的两个应用程序的研究大规模的整体流动和动力学的空洞在本地宇宙。我们集中我们的研究使用的Monge-Ampere-Kantorovitch重建技术。利用2 MASS星系红移巡天重建的奇异速度,并与NGB-3 k奇异速度表进行比较,研究了这些奇异速度的细节。更具体地说,我们估计的限制,特殊的速度放在宇宙学。包含在重建的星系轨道中的动力学信息也使我们能够在模拟和红移目录中更好地定义和识别空洞。我们提出了这种新技术,以及如何空洞可能给我们的宇宙学与当前和未来的调查额外的限制。
2009-12-02 astro-ph.CO
Construction of f(R) Gravity Models
本文研究了如何构造f(R)引力模型。宇宙学观测和局部引力试验表明,一个可行的f(R)模型应该非常接近LCDM模型。我们创建程序来构建可行的LCDM类f(R)模型,并提出了三种类型的多个模型。其中一些模型之间的连接进行了讨论。我们还研究了LCDM类f(R)引力的宇宙学演化。精确的数值积分可以得到精确的宇宙学演化,但由于场φ(= f ')在有效势最小值附近的振荡,早期宇宙阶段的数值模拟速度较慢。为了避免这个问题,我们取有效势的最小值作为φ的近似解,得到了宇宙学演化。这种近似方法很好地描述了宇宙演化,但在宇宙晚期除外。因此,我们在早期宇宙演化中使用近似方法,在晚期宇宙演化中使用精确方法。
2013-07-10 astro-ph.CO
Evolution of density perturbations in large void universe
我们研究了在不引入暗能量的情况下,大球形空洞宇宙中线性密度扰动的演化,这种扰动解释了宇宙体积膨胀的加速。该空隙的密度对比度在空隙中心处的观察者的光锥内并不大。因此,我们将空隙结构描述为观察者可观察区域内均匀各向同性宇宙中具有无量纲小参数$κ$的扰动。我们引入额外的各向异性扰动与无量纲的小参数$ε$,其演变是感兴趣的。然后,在均匀各向同性宇宙模型中,应用二阶微扰理论求解了$κε$阶微扰方程。通过这种方法,我们可以了解空穴结构对各向异性扰动的影响。结果表明,在大空洞宇宙中,各向异性密度扰动的增长率与均匀各向同性宇宙中的密度扰动的增长率有很大的不同。这一结果表明,星系分布的观测可能会对大空洞宇宙模型产生强有力的约束。
2012-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Voids as Alternatives to Dark Energy and the Propagation of Gamma Rays through the Universe
我们测试了一个空洞的宇宙TeV能量的伽马射线的不透明度已经获得了银河系外的背景光在宇宙中使用一个简单的模型和观察到的恒星形成率的历史约束。我们发现虚空宇宙比Lambda-CDM宇宙具有更大的不透明度,这与BL-Lac天体的观测结果不一致。我们认为,虽然这种区分两种宇宙学的方法包含不确定性,但它避免了任何关于微调的争论。
2011-11-19 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the Effects of Line-of-Sight Structures on Lensing Flux-ratio Anomalies in a LCDM Universe
在多透镜类星体图像中观察到的通量比异常最有可能解释为叠加在主透镜的底层光滑物质分布上的扰动结构的结果。冷暗物质宇宙学模型预测,大量的子结构应该生存在更大的晕内,但令人惊讶的是,这一人口本身已被证明不足以解释观测到的类星体的多个图像的通量比分布。沿着视线投射到主透镜上的其他光晕(以及它们自己的下光晕)被认为是额外的扰动源。在这项工作中,我们使用射线跟踪通过千年II模拟,调查由于质量m> 1 E8 Msun/h的晕和次晕的投影效应的重要性,并将我们的分析扩展到较低的质量,m> 1 E6 Msun/h,使用蒙特卡罗晕分布。我们发现,违反的大小强烈依赖于密度分布和浓度的干预晕,但集群只起着很小的作用。对于一个典型的透镜几何(透镜在红移0.6,光源在红移2),背景光晕(在主透镜后面)比前景光晕更容易引起破坏。我们的结论是,视线结构可以作为重要的内在子结构在造成磁通比异常。在LCDM宇宙中,透镜内和沿着视线的扰动结构的组合效应导致20- 30%的尖点违反概率。这说明了模型和当前数据之间的差异,但需要更大的观测样本来对理论进行更有力的检验。
2012-02-07 astro-ph.CO
Do we live in a "Dirac-Milne" universe?
LCDM标准模型,虽然是目前宇宙学数据的一个很好的参数化,但需要两个尚未观测到的成分,暗物质和暗能量,超过95%的宇宙,以及高水平的微调。面对这种不令人满意的情况,我们研究了一种非传统的宇宙学,Dirac-Milne宇宙,一种物质-反物质对称宇宙学,其中反物质被认为是负的活动引力质量。我们表明,这个宇宙显着满足宇宙年龄,大爆炸核合成和Ia型超新星数据的宇宙学检验。最令人惊讶的是,它还提供了宇宙微波背景的第一个声学峰值的度标。这个简单的模型,没有任何可调参数,也不需要暗物质或暗能量,提醒我们应该寻找比目前的LCDM标准模型更简单和更有动力的宇宙学模型。
2009-03-13 astro-ph.CO
Cosmology with voids
该研究结合解析结果与大型N体模拟,探究宇宙空洞的宇宙学信息含量,验证标准ΛCDM模型中存在与观测相符的大型空洞,为宇宙学参数测量和模型检验提供新路径。
2025-03-20 astro-ph.CO
DEMNUni: The imprint of massive neutrinos on the cross-correlation between cosmic voids and CMB lensing
本研究利用 DEMNUni 模拟分析大质量中微子对光度巡天空洞性质及其与 CMB 透镜交叉关联的影响,并提出区分中微子质量的新观测量。
2023-03-17 astro-ph.CO
On the signature of $z\sim 0.6$ superclusters and voids in the Integrated Sachs-Wolfe effect
通过一个大的高斯实现的系综和一套大容量的N体模拟,我们表明,在一个标准的LCDM方案,超空和超星系团的红移范围$z\in[0.4,0.7]$应该留下一个{ \em小}签名的ISW效应的顺序$\sim 2 μ$ K。我们进行孔径测光的WMAP数据,集中在这样的上层结构确定SDSS LRGs,并发现振幅在8 - 11 $ μ$ K的水平-从而证实了Granett等人2008年的早期工作。如果我们关注尺寸为$\sim3.6\degr$的孔径,则我们的实现表明LCDM在$\sim4 σ$的水平上是不一致的。如果我们把所有考虑的孔径尺度结合起来,范围从1 \degr到20 \degr,那么差异就变成PDMATHAMT,如果在分析中只考虑30个超结构,它就进一步降低到$\sim 0.6 σ$(在这种情况下,与$1.3σ$上没有ISW特征相兼容)。从我们的N体模拟生成的全天ISW地图表明,这种差异不能通过呼吁里斯-夏玛机制来缓解,因为它们对我们的过滤器探测的尺度的影响可以忽略不计。我们进行了一系列的测试WMAP数据的系统学。我们检查前景污染物,并表明,信号不显示正确的依赖于孔径大小预期的残留前景跟踪密度场。该信号也证明了对旋转测试的CMB地图的鲁棒性,似乎是空间相关的超空洞和超星系团的角位置。我们探讨信号是否可以解释的存在原始的非高斯的本地类型。我们表明,模型与$\FNL=\pm100$,而有一…
2013-07-17 astro-ph.CO
Forming Realistic Late-Type Spirals in a LCDM Universe: The Eris Simulation
在冷的暗物质LCDM宇宙中形成晚型螺旋星系的模拟传统上未能产生现实的候选者。在这里,我们报告了一个新的宇宙学N体/SPH模拟极端动态范围中,一个密切的类似银河系盘星系自然产生。这个被称为厄里斯的模拟是在最终维里半径范围内由质量为Mvir= 7.9 × 10^11 Msun的星系晕和总共N= 1860万个粒子(气体+暗物质+恒星)组成的,力分辨率为120 pc。它包括辐射冷却、来自宇宙紫外线场和超新星爆炸的加热、基于高气体密度阈值(nSF=5个原子cm^-3,而不是典型的nSF=0.1个原子cm^-3)的恒星形成配方,并忽略活动星系核反馈。在目前的时代,模拟的星系有一个扩展的旋转支持的磁盘与径向尺度长度Rd=2.5 kpc,一个缓慢下降的旋转曲线与圆速度在2.2盘尺度的长度为V2.2=214 km/s,一个膨胀盘比B/D=0.35,和重子质量分数是30%低于宇宙值。该盘很薄,在螺旋星系占据的Sigma_SFR - Sigma_HI平面区域形成恒星,并符合光度Tully-Fisher和恒星质量-晕维里质量关系。炽热(T>3x10^5 K)的X射线发光晕气体只占普适重子部分的26%,并且在r=100 kpc的范围内遵循与r^-1.13成正比的平坦密度分布。厄里斯似乎是第一个宇宙学的流体动力学模拟,其中星系的结构特性,在各个组成部分的质量预算,以及质量和光度之间的标度关系都是符合主机的观测…
2011-08-25 astro-ph.CO
Black hole spin and radio loudness in a LCDM universe
我们使用一个宇宙学N体模拟的一致性λ冷暗物质(LCDM)范式和星系形成的半解析模型相结合,研究中心超大质量黑洞(BH)的自旋发展及其与BH宿主星系性质的关系。为了计算BH自旋,我们使用Shakura和Sunyaev的α模型,并考虑King等人的翘曲盘对准准则。吸积盘的方向是由吸积源的角动量来推断的,这与模拟中的大尺度结构有着密切的关系。我们发现,最终BH自旋几乎完全依赖于吸积的历史,只有微弱的翘曲盘对齐。BH自旋的主要机制被发现是气体冷却过程和光盘的不稳定性,这一结果是只有部分兼容的蒙特卡罗模型,其中主要的自旋机制是主要的合并和光盘的不稳定性;后者的结果时,在我们的模型中实现随机取向的吸积盘再现。关于BH人口,我们发现,更多的大规模BH,这是大规模的椭圆星系主办,有更高的自旋值比质量较低的BH,由螺旋星系主办。我们分析了气体吸积率和BH自旋是否可以作为活动星系核(AGN)射电响度的示踪剂。我们发现,目前的观测指标的无线电响亮AGN分数与恒星和BH质量的增加趋势时,可以很容易地获得BH自旋的下限,从限制吸积率的影响最小,随机吸积盘方向的模型是无法重现这种趋势。(简略)
2009-01-05 astro-ph.CO
Supernovae as seen by off-center observers in a local void
非均匀宇宙模型被提出来作为宇宙膨胀明显加速的另一种解释,它不需要暗能量。在最简单的一类非均匀模型中,我们生活在一个巨大的球对称空间中。几项研究表明,这样的模型可以与许多观测结果相一致,特别是Ia型超新星的红移-光度距离关系,只要空洞的大小是Gpc,并且我们住在中心附近。这种情况挑战了哥白尼的原则,即我们在宇宙中没有占据特殊的位置。我们使用第一年的斯隆数字巡天II超新星搜索数据集以及宪法超新星数据集,把约束的观察者的位置在空洞模型中,利用偏离中心的观察者将观察到各向异性的宇宙。我们首先表明,一个球对称的空隙可以很好地适合超新星数据的中心观察员,但这两个数据集更喜欢非常不同的空隙。然后,我们继续表明,观察者可以从中心位移至少15%的空尺度半径,并且仍然可以对超新星数据进行可接受的拟合。然而,当与观测到的宇宙微波背景的偶极各向异性相结合时,我们发现这些数据迫使观测者位于空隙尺度半径的1%以内。基于这些结果,我们得出结论,我们的位置在空洞内需要相当大的微调,以适应超新星的数据,强烈不赞成从哥白尼原理的角度来看,该模型。
2010-05-18 astro-ph.CO
Two-point correlation function of density perturbations in a large void universe
本文研究了不采用哥白尼原理的球对称空宇宙模型中密度扰动的两点关联函数。首先,我们用非线性微扰理论的方法求解了非均匀宇宙模型中的微扰方程,得到了密度涨落。从所得到的解决方案,我们计算的两点关联函数,并表明它有一个局部各向异性在偏离中心的位置不同于均匀和各向同性的宇宙。这种各向异性是由球形空洞偏心区域的潮汐力引起的。由于均匀宇宙和各向同性宇宙中不存在潮汐力,我们可以通过观察两点星系关联函数的统计畸变来检验非均匀宇宙。
2013-06-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Voids in the SDSS DR12 BOSS Galaxy Sample: The Alcock-Paczynski Test
我们应用Alcock-Paczynski(AP)测试的堆叠空洞确定使用的大尺度结构星系目录的重子振荡光谱调查(BOSS)。这个星系目录是斯隆数字巡天(SDSS)数据发布12的一部分,也是SDSS-III的最终目录。我们还使用了1000模拟星系目录相匹配的几何形状,密度和集群属性的BOSS样本,以表征我们的测量的统计不确定性,并考虑到系统误差,如红移空间失真。对于BOSS数据和模拟星表,我们使用ZOBOV算法来识别空洞,我们将所有有效半径为30- 100 Mpc/h,红移范围为0.43-0.7的空洞叠加在一起,并精确测量了叠加空洞的形状。对模拟星表的测试表明,我们测量的堆积空洞椭圆率的统计精度为2.6%。我们发现红移空间中的堆积空洞沿视线方向有轻微的挤压,这与以前的研究结果一致。我们在平坦LCDM模型中假设几个Omega_m值,重复测量BOSS数据中的堆叠空洞形状,并与红移空间中的模拟目录进行比较,以进行AP检验。我们从AP检验中获得了68%置信水平下的$Ω_m = 0.38^{+0.18}_{-0.15}$约束。我们讨论了各种来源的统计和系统噪声,影响这种方法的约束力。特别是,我们发现测得的椭圆率堆叠空隙尺度更弱的宇宙学比标准AP预测,导致显着较弱的约束。我们将讨论如何AP约束将改善在未来的调查更大的体积和密度。
2016-04-29 astro-ph.CO
Evidence for a sign change of the ISW effect in the very recent universe? hot voids and cold overdensities at $z<0.03$
Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo(奥斯陆大学理论天体物理研究所);Instituto de Astronomía Teórica y Experimental, CONICET-UNC(CONICET-科尔多瓦大学理论与实验天文学研究所);Observatorio Astronómico de Córdoba, UNC(科尔多瓦天文台,科尔多瓦大学)
通过分析$z<0.03$的局部空洞和星系纤维中的CMB温度异常,发现与标准模拟相比存在显著偏差,暗示近期宇宙中可能存在负的ISW效应,且振幅远超预期,可能指向非标准暗能量模型。
2026-05-28 astro-ph.CO
SNe observations in a meatball universe with a local void
我们研究宇宙不均匀性对观测结果解释的影响。我们建立了一个没有暗能量的非均匀宇宙模型,它可以面对超新星数据,但与哥白尼原理相当兼容。我们的模型结合了一个相对较小的局部空洞,在低红移时给出明显的加速度,而在高红移时给出相当大的透镜效应(变暗)的肉丸模型。这两个元素共同关注空隙对数据的不同影响,使模型能够模拟一致性模型。
2009-11-26 astro-ph.CO gr-qc
Newtonian self-gravitating system in a relativistic huge void universe model
本文考虑通过观测大尺度结构来检验哥白尼原理,并为此目的研究了不引用哥白尼原理的相对论巨空宇宙模型中的自引力系统。在均匀各向同性的背景宇宙模型中,如果我们把注意力集中在空间尺度远小于宇宙视界尺度的弱自引力慢演化系统上,则宇宙学牛顿近似是成立的。同样在巨空宇宙模型中,与宇宙学牛顿近似相同的近似也可用于分析包含在空间尺寸远小于巨空尺度的区域中的微扰:通过使用费米正规坐标以微扰的方式考虑巨空的影响。利用这种近似,我们导出了相对速度远小于光速的弱自引力微扰的运动方程,并指出由于巨大空洞中的各向异性体积膨胀,所导出的方程可能与均匀各向同性宇宙模型中的方程有很大的不同。我们将导出的运动方程线性化并求解。结果表明,线性密度微扰的行为与均匀各向同性宇宙模型中的行为有很大的不同。
2014-10-01 astro-ph.CO gr-qc
How to Build a Catalogue of Linearly-Evolving Cosmic Voids
宇宙空洞为宇宙结构的起源和演化提供了一个强有力的探测器,因为它们的动力学可以保持近线性到今天。因此,它们有可能将晚期的大尺度结构与早期宇宙物理学联系起来。现有的“分水岭”为基础的算法,但是,定义空洞的形态学性质在低红移。结果区域呈现线性动力学的程度因此是不确定的,并且与它们从初始密度场的演化没有直接联系。最近的一个空洞定义通过考虑“反晕”来解决这些问题。该方法包括反转$N$ -体模拟的初始条件以交换过密度和欠密度。在演化这对初始条件之后,反光晕由原始(未反转)模拟中光晕内部的反转模拟中的粒子定义。在这项工作中,我们量化的反晕和分水岭空隙使用Zel'dovich近似的非线性度。我们发现,半径小于$5\,\mathrm{Mpc}\,h^{-1}$的空隙引入非线性,并且通过去除这些空隙,可以将反晕和分水岭空隙制成高度线性的集合。
2020-11-24 astro-ph.CO