Perturbation Theory in Lemaitre-Tolman-Bondi Cosmology
Lemaitre-Tolman-Bondi解作为暗能量的可能替代方案受到了广泛关注，因为它能够在没有任何奇异物质的情况下解释宇宙的明显加速。然而，为了将这些模型与宇宙学观测结果（如积分的Sachs-Wolfe效应、重子声学振荡和观测到的物质功率谱）进行严格的比较，就必须对它们的线性微扰理论有一个正确的理解。在这里，我们提出了这个理论在一个完全普遍的，规范不变的形式。结果表明，标量、矢量和张量扰动相互作用，在空间均匀性的极限下，Lemaitre-Tolman-Bondi宇宙学中的自然规范不变变量并不直接对应于通常的Barnut变量.因此，我们构造新的变量，减少到纯标量，矢量和张量模式在此限制。
2009-06-18 astro-ph.CO gr-qc
Pressure in Lemaître-Tolman-Bondi solutions and cosmologies
勒梅特-托尔曼-邦迪（LTB）解传统上被限制在没有压力的系统中，其中重力是由于大量的尘埃，但如果在宇宙学中，压力在空间中是均匀的，那么解的形式几乎没有变化。这使得宇宙学方程的推导方式更接近于经典力学。它也给出了一些非均匀的解决方案与增长的凝聚和黑洞。我们给出的标准，不同的封闭模型的宇宙的大小可以进行比较，并讨论自封闭的非均匀宇宙学与$Λ$ -长期的条件。
2016-03-04 astro-ph.CO gr-qc
Improved Lemaitre-Tolman model and the mass and turn-around radius in group of galaxies
我们扩展了修正的Lemaitre-Tolman模型，考虑了角动量和动力学摩擦的影响。在运动方程中加入这些量，改变了最初随哈勃流运动的扰动的演化。求解运动方程，得到质量$M$和回转半径$R_0$之间的关系。已知$R_0$，引用的关系允许确定所研究的对象的质量。对于其中还考虑角动量的情况的关系给出了比标准Lemaitre-Tolman模型大的质量$\simeq 90$，并且是标准Lemaitre-Tolman模型的值的两倍，在该情况下还考虑了动力学摩擦。作为第二步，我们找到了速度$v$和半径$R$之间的关系，并将它们与本星系群M81，NGC 253，IC 342，CenA/M83的数据以及参考文献[1]得到的室女座星系团的数据进行了拟合。[New Astronomy 11（4）：325，A&A 488（3）：845].这使我们能够找到所研究物体的质量和哈勃常数的优化值。拟合给出的质量值小于$M-R_0$关系方法，但在任何情况下都比从标准Lemaitre-Tolman模型获得的$v-R$关系大30-40\%。相对于标准的勒梅特-托尔曼模型，当引入角动量和动力学摩擦时，哈勃参数从质量开始变小。这与Ref一致。[New Astronomy 11（4）：325，A&A 488（3）：845]，他改进了标准的勒梅特-托尔曼模型，考虑到了宇宙学常数。最后，我们使用所研究对象的质量、$M$和$R_0…
2021-03-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Thermodynamics and Lemaitre-Tolman-Bondi void models
在文献中，为了使物质主导的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙与广义热力学第二定律相容，必须调用暗能量或修正的引力。在这篇文章中，我们调查，如果在类似的精神，非均匀的宇宙学模型可以动机热力学的理由。我们研究了一个特殊的最小空隙Lemaitre-Tolman-Bondi非均匀模型，它与观测结果吻合得很好。一方面，我们发现与视视界相关的熵在热力学上并不是很好的行为，另一方面，正则Weyl曲率熵表现出令人满意的热力学行为。我们认为正则外尔曲率熵的演化可能是一个有用的方法来评估非均匀宇宙学的热力学可行性。
2014-06-19 astro-ph.CO gr-qc
Lemaitre-Tolman-Bondi dust spacetimes: Symmetry properties and some extensions to the dissipative case
我们考虑Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）时空的耗散情况下的扩展。为此，我们对LTB进行了系统的研究。本研究是基于两个不同方面的LTB。一方面，LTB的对称性将被提出。另一方面，将给出用黎曼张量正交分裂中出现的一些基本标量函数（结构标量）对LTB的描述。我们将把那些承认与LTB类似的对称性的度量，或者那些共享对度量具有类似依赖性的结构标量的度量，视为LTB（以下简称GLTB）的“自然”推广。
2010-07-16 astro-ph.CO gr-qc
Closed-form approximations of fundamental quantities of Lemaitre-Tolman-Bondi cosmologies from Symbolic Regression: I. Results on the Garcia-Bellido-Haugbølle parameterization
Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço（空间天体物理与天文研究所）；Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院）；Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院物理系）；Donald Bren School of Information and Computer Sciences, University of California, Irvine（加州大学尔湾分校唐纳德·布伦信息与计算机科学学院）；Sydney Institute for Astronomy, School of Physics, The University of Sydney（悉尼大学物理学院悉尼天文研究所）；University of Edinburgh, Higgs Centre for Theoretical Physics（爱丁堡大学希格斯理论物理中心）
本文通过符号回归方法，为Lemaitre-Tolman-Bondi宇宙学中的五个基本函数提供闭式近似，特别针对Garcia-Bellido-Haugbølle参数化，高精度复现数值数据，支持快速参数扫描和模型比较。
2026-03-22 astro-ph.CO
Averaged Lemaître-Tolman-Bondi dynamics
我们认为宇宙学的反反应效应在Buchert的平均形式主义的基础上明确的解决方案的Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）动力学是线性的LTB曲率参数，并有一个不均匀的爆炸时间。体积哈勃率被发现的体积比例因子，这代表了一个推导的最简单的唯象解决方案的Buchert的方程，其中的分数密度对应于平均曲率和运动学反作用明确确定的参数的基础LTB解决方案的边界处的平均体积。这种结构代表了一个完全可解的玩具模型，但它并不能充分描述我们的“真实”宇宙。
2016-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tilted Lemaitre-Tolman-Bondi Spacetimes: Hydrodynamic and Thermodynamic Properties
我们从倾斜观察者的角度考虑勒梅特-托尔曼-邦迪时空，即流体相对于其径向运动的观察者。详细研究了倾斜观察者所看到的不完美流体及其四速度所描述的一致性。它示出，从这样的倾斜的观察者的角度来看，流体演化不可逆（即与非零熵产生率）。斜同余的非测地性质与四维熵流的散度的非零性有关。我们确定了与能量密度不均匀性的存在有关的因子，并描述了它的演化，这些结果与非倾斜观测者的结果进行了比较。最后，我们展示了一个特殊的情况下，非倾斜的同余可能是不稳定的。
2011-09-27 astro-ph.CO gr-qc
Lensing in the Geodesic Light-Cone coordinates and its (exact) illustration to an off-center observer in Lemaître-Tolman-Bondi models
本文提出了测地线光锥规范在弱透镜计算中的一个新应用。使用有趣的属性，这个规范，我们推导出一个精确的表达式的放大矩阵-涉及收敛，放大和剪切-和变形矩阵-涉及光学标量。这些表达式是简单的和非微扰的，只要没有焦散创建在过去的光锥，并通过建设，从薄透镜近似自由。我们将这些一般表达式应用于具有偏心观测器的Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）模型的例子，并获得作为GLC和LTB坐标之间的非微扰变换的直接结果的透镜量的显式形式。我们显示了它们的演化红移后的数值积分，欠密和过密的LTB模型，并解释其各自的变化在简单的非曲率的情况下。
2015-01-12 astro-ph.CO gr-qc
Single Past Null Geodesic in the Lemaitre-Tolman-Bondi Cosmology
这项工作提供了一个一般性的讨论空间非均匀Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）宇宙学，以及它的基本性质和许多有用的相关量，如宇宙学距离。我们应用单零测地线的概念，产生一些简单的分析解决方案，如红移的观测量。作为单零测地线技术的一个应用，我们进行了一个分形方法的抛物LTB模型，比较它的空间均匀的爱因斯坦-德西特宇宙学。结果表明，标准模型，在这种情况下所代表的Einstein-de Sitter宇宙学，可以等价地描述的分形分布的物质，因为我们发现，不同的单一分形维数描述不同的尺度范围内的抛物线LTB物质分布。结果表明，在大范围内，分形维数为0.5的抛物LTB模型近似于爱因斯坦-德西特宇宙的物质分布。
2013-12-17 astro-ph.CO gr-qc
Intrinsic energy of Lemaître-Tolman-Bondi models and cosmological implications
最近，一些Lematre-Tolman-Bondi度规被认为是Friedmann-Lematre-Robertson-Walker宇宙中暗能量的替代模型.这些度量的内在能量的消失进行检查，因为这样的消失，在目前的情况下，在一般情况下，可以被解释为一个必要条件，考虑量子创建一个度量的可能性。更具体地说，这种消失检查在特定的情况下，Lematre-Tolman-Bondi度量的行为渐近像一个Friedmann-Lematre-Robertson-Walker宇宙。最后，我们处理一个特殊的模型，被排除后，面对宇宙观测。在与这个负结果的最低限度的一致性中，撇开不稳定的情况，这个特定模型的内禀能量的值不会为零，并且实际上变成负无穷大。
2014-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Improved Lemaitre-Tolman model and the mass and turn-around radius in group of galaxies II: the role of dark energy
在本文中，我们扩展了我们以前的研究\cite{DelPopolo2021}的Lemaitre-Tolman（LT）模型显示如何预测的模型变化时，状态方程参数（$w$）的暗能量修改。在以往的研究中，人们认为暗能量仅仅是由宇宙学常数构成的。在本文中，在以前的研究中，我们还考虑了角动量和动力学摩擦（$Jη$ LT模型）的影响，修改了扰动的演变，最初移动的哈勃流。作为第一步，求解运动方程，我们计算了质量$M$和回转半径$R_0$之间的关系。如果知道回转半径$R_0$的值，就有可能获得所研究物体的质量。作为第二步，我们建立，在前一篇文章中，速度之间的关系，$v$，和半径，$R$。对群体和聚类数据进行了拟合。由于$v-R$的关系依赖于哈勃常数和对象的质量，我们得到了优化的值的两个参数的对象研究。与$Jη$ LT结果（$w=-1$）和$w=-1/3$情况相比，质量最大减少了25%，而哈勃常数从$w=-1$增加到$w=-1/3$。最后，所获得的研究对象的质量，$M$和$R_0$的值可以把约束的暗能量状态方程参数，$w$。
2022-10-19 astro-ph.CO
A Lemaitre-Tolman-Friedmann Universe without Dark Energy
我们建立了一个简单的宇宙学模型，通过一个抛物Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）度规的红移$z\simeq 0.4$，双曲Friedmann度规的$z\sim 0.4$的规模，其中观察到调暗星系（$z\sim 1.4$）和散装空间平坦度规的最后散射表面。在威尔特希尔之后，考虑到抛物型LTB时空中心的观测者相对于双曲型弗里德曼度规中心的观测者的时钟速率不同，假设所有的正则性条件都被施加，并且LTB和双曲型弗里德曼度规的过去零部分都被识别出来，那么位于LTB中心的观测者会感知到一个“表观”负减速参数。结果，一阶哈勃定律出现在低红移。参数$K$产生驱动由中央LTB观察者感知的减速参数。最后，我们得到的减速参数的负值是兼容的，在我们目前的时代所观察到的能量密度。
2009-07-03 astro-ph.CO gr-qc
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
Lemaitre-Tolman-Bondi dust solutions in f(R) gravity
我们导出了一类由LTB度量描述的f（R）引力中的非静态非均匀尘埃解.场方程完全集成的所有参数的子情况下，并与类似的子情况下的LTB尘埃解决方案的GR。由于解决方案不承认经常对称中心，我们有两种可能性：（i）一个具有角度亏损的球形尘埃云作为一个真空Schwarzschild类解的源，与一个全局的粒子相关，或（ii）完全规则的尘埃虫洞，没有角度亏损，其静止标架同胚于Schwarzschild-Kruskal流形或三维环面。LTB度量和一般f（R）ansatzes之间的兼容性证明了生成LTB解的“逆过程”，其源可以从f（R）几何中找到。虽然由此产生的流体可能有一个难以捉摸的物理解释，它们可以被用来作为精确的非微扰玩具模型在理论和宇宙学应用的f（R）理论。
2017-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Evolution equations dynamical system of the Lemaître--Tolman--Bondi metric containing coupled dark energy
我们考虑非均匀球对称模型的基础上Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）度规，假设作为其源的普通重子物质，冷暗物质和暗能量与耦合项成比例的增加的能量密度的暗流体的相互作用的混合物。我们把爱因斯坦场方程简化为一个由演化方程和代数约束组成的一阶7维自治动力学系统。我们详细研究的演变的能量密度和空间曲率轮廓沿相空间通过两个子空间投影：一个三维投影与解决方案的Friedman-Lema\^itre-Robertson-Walker度规（不变子空间）和四维投影描述的演变的非均匀波动。我们还分类和研究的临界点的系统相比，以前的工作类似的来源，以及数值求解方程的初始能量密度和曲率分布，导致一个球形反弹，其崩溃的时间，我们估计适当。
2022-07-06 astro-ph.CO gr-qc
A (giant) void is not mandatory to explain away dark energy with a Lemaitre - Tolman model
具有中心观测者的Lemaittre- Tolman（L-T）玩具模型已被用来研究大尺度不均匀性对超新星Ia变暗的影响。在这个框架中，一个巨大的空洞是解释暗能量的强制性要求，这是目前占主导地位的。我们的目标是证明L-T模型的存在，它再现了$Λ$ CDM模型的一些特征，但不包含巨大的宇宙空洞。我们建议使用两组数据-角直径距离连同红移空间质量密度和角直径距离连同膨胀率-两者都定义在过去的零锥上作为红移的函数。我们假设这些函数的形式与$Λ$ CDM模型中的相同。利用Mustapha-Hellaby-Ellis算法，我们将这些初始数据数值转换为通常的两个L-T任意函数，并求解演化方程来计算时空中的质量分布。对于这两种模型，我们发现，电流密度分布并没有表现出一个巨大的空白，而是一个巨大的驼峰。然而，这个隆起是不能直接观察到的，因为它与当前的观察者处于类空关系。所谓的巨大空洞的存在是早先使用的L-T模型的结果，因为它们的普遍性先验地受到不必要的简化假设的限制，例如，爆炸时间函数是常数。相反，我们可以将过去光锥上的任何质量分布或膨胀率历史作为L-T演化方程的初始数据。当使用一个完全一般的L-T度量时，巨空并不隐含。
2010-06-09 astro-ph.CO
Fractal universe and cosmic acceleration in a Lemaître-Tolman-Bondi scenario
在本文中，我们试图回答的问题：宇宙的宇宙加速度可以有一个分形的解决方案？我们给出了一个精确的解决方案的Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB）宇宙的假设，这样一个光滑的度量是能够描述，平均而言，物质的分形分布。虽然LTB模型有一个中心，但我们推测，当分形维数与空间维数相差不大时，这个度量适用于分形结构的任何点，当选择为中心时，平均而言，没有任何特殊的点或方向。我们研究了观测到的Ia型超新星（SNe Ia）的星等-红移关系，表明宇宙膨胀的明显加速可以解释为物质的分形分布的结果时，相应的时空度规被建模为一个光滑的LTB之一，如果在几百Mpc的尺度上的分形维数是$D=2.9 \pm 0.02$。
2018-10-15 astro-ph.CO gr-qc
A new approach for doing theoretical and numeric work with Lemaitre-Tolman-Bondi dust models
引入准局部积分标量变量研究球对称Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）尘埃模型。除了提供一个协变量，理论上有吸引力，这些模型的参数的解释，这些变量使我们能够研究其动力学（在其充分的一般性）的流体流动演化方程，可以处理简单的数值技术，并具有显着的潜力天体物理学和宇宙学的应用。这些演化方程也可以理解的规范不变和协变形式主义的框架内的FLRW背景上的球形非线性扰动。协变时间分裂与新的变量导致，在一个自然的方式，改写已知的解析解的初始值框架内，其中协变标量给出了简单的标度律。通过使用这种重新参数化的解析解，我们重新审视，并提供了一个替代的前景已经在文献中处理的各种理论问题：正则性条件，欧米茄参数，以及拟合给定的LTB模型的密度或速度的径向分布在不同的宇宙时间。其他理论问题和数值应用将在单独的文章中进行研究。
2010-02-01 astro-ph.CO gr-qc
Lemaitre-Tolman-Bondi Static Universe in Rastall-like Gravity
在这项工作中，我们试图获得一个稳定的Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）静态宇宙，它是球对称的和径向不均匀的。然而，这并不是一件容易的事，在广义相对论（GR）和各种修正的引力理论中都失败了，因为相应的LTB静态宇宙必须还原为Friedmann-Robertson-Walker（FRW）静态宇宙。我们在一种新型的修正引力理论中找到了出路，在这种理论中，能量和动量的能量守恒被打破了。在这项工作中，我们提出了一个新的修改原来的Rastall引力。在某种意义上，我们的类Rastall引力与GR和原始的Rastall引力有本质的不同。在类Rastall引力中，我们得到了LTB静态解，并详细讨论了LTB静态宇宙对均匀和非均匀标量扰动的稳定性。我们表明，一个LTB静态宇宙可以稳定在这个拉斯塔尔一样的引力。
2020-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Radial asymptotics of Lemaitre-Tolman-Bondi dust models
我们研究了球对称Lemaitre-Tolman-Bondi尘埃模型的径向渐近行为，通过观察它们沿径向射线的协变标量，这些标量是由适当长度$\ell$参数化的类空测地线，与4-速度和SO（3）轨道正交。通过引入准局部标量定义为积分函数沿射线，我们得到了一个完整的和协变表示的模型，导致初始值参数化，其中所有标量可以由标度律依赖于两个度量尺度因子和两个基本的初始值函数。考虑规则的“开放”的LTB模型，其空间切片允许一个发散的$\ell$，我们提供的条件，径向坐标，使其渐近极限对应的极限为$\ell\to\infty$。“渐近状态”然后定义为这个极限，连同渐近级数展开，评估所有度量函数，协变标量（本地和准本地）和它们的波动。通过考察不同的初始条件，我们研究并分类了具有对称中心的抛物型、双曲型和开椭圆型模型的渐近态。我们证明，在径向方向上，模型可以渐近于以下时空中的任何一个：具有零或负空间曲率的FLRW尘埃宇宙学、Minkowski平坦空间（包括Milne空间）的部分、Schwarzschild-Kruskal流形的部分或自相似尘埃解。
2010-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Evolution of radial profiles in regular Lemaitre-Tolman-Bondi dust models
我们进行了全面和严格的分析研究的径向配置文件的协变标量在定期勒梅特-托尔曼-邦迪尘埃模型的演变。我们特别考虑了“轮廓倒置”现象，其中密度、空间曲率或膨胀标量的初始团块轮廓可能会演变成空隙轮廓（反之亦然）。以前的工作在文献中的模型与密度空剖面和/或允许密度剖面反演给出了全面的推广，与一些错误的结果得到纠正。我们严格证明，如果假设没有壳交叉的演变，那么只有“丛空”反演可以发生在密度分布，只有在双曲线模型或负空间曲率的区域。空间曲率的配置文件遵循类似的模式的密度，与“丛空”反转只可能为双曲线模型或区域。然而，扩展标量的轮廓限制较少，轮廓反转必然发生在椭圆模型中。我们还研究了特殊的LTB配置中的径向轮廓：封闭的椭圆模型，同时大爆炸奇点的模型，以及由膨胀的双曲背景包围的局部塌陷椭圆区域。我们获得的一般分析语句允许设置正确的初始条件，以构建完全正则的LTB模型，对所有标量的轮廓及其时间演化具有任何特定的定性要求。所提出的结果可以是非常有用的，在指导未来的数值计算工作，这些模型，并在修订以前的分析工作，其所有的应用。
2010-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on Lema\^ıtre-Tolman-Bondi models from Observational Hubble Parameter data
我们使用观测哈勃参数数据（OHD），最新的观测数据集（Stern et al. 2010，简称SJVKS）和模拟数据集，以约束Lema-Tolman-Bondi（LTB）空洞模型。强调了在LTB宇宙学中对OHD本身进行一致性检验的必要性。选择三个空隙作为测试模型，并使用SN Ia和OHD的Union 2数据集进行约束。尽管它们的参数化不同，但我们的测试模型的结果显示出一些指示性的相似性，例如，从OHD获得的最佳拟合空隙都比从SNIa获得的空隙宽得多。由于SJVKS数据集的大小很小，因此约束条件并不确定。因此，未来OHD观测的约束力进行了研究，通过一个图的优点（FoM）分析的基础上的Monte Carlo模拟数据。我们发现，在未来OHD与SN Ia变得更加一致的情况下，测试模型的结果几乎是一致的：1）需要多达32个SJVKS样不确定性水平的OHD数据点才能给出比SN Ia的Union 2数据集更高的FoM; 2）精确的观测有助于减少所需的数量; 3）增加调查深度并不总是增加FoM。另一方面，如果未来的OHD和Union 2数据集以与目前类似的方式保持不同的空隙，则从两个探针获得的1σ置信区域最终应该分离。我们测试这个猜想，并发现，这种不一致性出现的最低观测要求（数据集的大小，不确定性水平和调查深度）强烈依赖于空模型。
2012-01-12 astro-ph.CO
Signature of $f\left(R\right)$ gravity via Lemaître-Tolman-Bondi inhomogeneous perturbations
本研究基于LTB度规和线性微扰理论，对比$Λ$LTB模型与约旦框架下$f(R)$引力的非均匀宇宙模型，发现后者径向扰动存在类汤川贡献且无发散，为区分宇宙加速的成因提供了新途径。
2024-05-15 astro-ph.CO gr-qc
Phenomenological constraints on Lemaitre-Tolman-Bondi cosmological inhomogeneities from solar system dynamics
首先，我们解析地计算出在非均匀Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）模型的宇宙学潮汐效应引起的局部费米坐标系中运动的试验粒子轨道上的长期（即在一个轨道旋转上平均）扰动。LTB解决方案最近引起了人们的注意，除其他事项外，作为一种可能的解释所观察到的宇宙加速，而不诉诸暗能量。然后，我们用不同的太阳系数据唯象地约束了费米坐标系中LTB度规的参数K_1 = - \ddot R/R和K_2 = - \ddot R ^'/R^'。最近用天文历表估算的内行星近日点的标准牛顿/爱因斯坦岁差的修正值$Δ\dot\varpi$与我们的预测值相比，得出K_1 =（4+8）10^-26 s^-2，K_2 =（3+7）10^-23 s^-2。将卡西尼号上的地球-土星距离的残差与数值积分的LTB距离信号进行比较，可以得到K_1/2 = 10^-27 s^-2。根据对太阳系偏远地区彗星簇射的观测结果，奥尔特云中一个典型天体的轨道相对于普遍接受的牛顿图像的LTB畸变指向K_1/2 <= 10^-30-10^-32 s^-2。这些数字必须与从宇宙学数据中推断出的数量级为K1 \approx K2 = -4 10^-36 s^-2的数字进行比较。
2010-05-13 astro-ph.CO astro-ph.EP gr-qc
Brane Isotropisation in Extra-Dimensional Tolman-Bondi Universe
我们考虑嵌入在一个额外的维托尔曼-邦迪宇宙中的3-膜的动力学空间的起源起着特殊的作用。嵌入的选择，使诱导物质分布在膜尊重球对称的物质在额外的维空间。研究了探测膜上的海市蜃楼宇宙学，得到了一个非均匀各向异性的四维宇宙学，其中空间的起源也是特殊的。然后，我们专注于围绕原点的空间几何，并表明诱导几何，这是最初的非均匀和各向异性，收敛到一个各向同性和均匀的弗里德曼-勒梅特四维时空。例如，当一个3-膜被嵌入一个5d物质主导的模型中时，原点周围的4d动力学收敛到一个辐射主导时代的弗里德曼-勒梅特宇宙。我们分析了这个各向同性的过程，并表明它是一个晚时间吸引子。
2012-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Comparison of two approximation schemes for solving perturbations in a LTB cosmological model
最近，作者将二阶微扰理论应用于尘埃Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙模型，研究了Lemaitre-Tolman-Bondi宇宙模型中的微扰。在此之前，已有文献在Clarkson，Clifton和February提出的假设下分析了Lemaitre-Tolman-Bondi宇宙模型中的线性微扰，其中两个微扰变量是可忽略的。然而，这是一个重要的问题，在什么情况下克拉克森-克利夫顿-二月假设是有效的。在本文中，我们研究这两种方法之间的差异。结果表明，在一般情况下，这两种方法是不兼容的。也就是说，在我们的微扰过程中，克拉克森-克利夫顿-二月假设在我们感兴趣的顺序上是无效的。
2014-10-08 astro-ph.CO gr-qc
Consistent metric combinations in cosmology of massive bigravity
大质量双引力模型是标准宇宙学的有趣替代品。然而，在大多数情况下，这些模型都是针对简化的场景进行研究的，其中两个度量都采用具有相同空间曲率的均匀和各向同性形式[Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）]。考虑更一般的几何形状的兴趣出现，特别是鉴于迄今为止遇到的困难，在建设稳定的宇宙学解决方案与均匀和各向同性的度量。在这里，我们考虑了一些情况下，这两个指标采取更一般的形式，即FLRW与不同的空间曲率-Lemaintre，Lemaintre-Tolman-Bondi（LTB），和Bianchi我-以及只有一个度量线性扰动的情况下。我们讨论了可能的一致的组合，并发现只有一些特殊情况下FLRW-Lemaittre，LTB-LTB，FLRW-比安奇我的组合给予一致的，非平凡的解决方案。
2015-11-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Irreversibility and gravitational radiation: A proof of Bondi's conjecture
本文证明了满足Tolman热平衡条件的轴对称反射对称流体演化不发射引力辐射，从而证实了Bondi关于引力波发射不可逆性的猜想，并指出所得模型无耗散、无涡旋、无剪切且测地线，所有复杂度因子为零。
2024-01-11 astro-ph.CO gr-qc
A Scaling Relation in Inhomogeneous Cosmology with k-essence scalar fields
在LTB度量下，得到了非均匀宇宙学中球对称k-本质标量场$ϕ(r,t)$的标度关系.我们表明，这种标度关系减少到已知的关系时，一个均匀的宇宙学的LTB度规减少到Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker（FLRW）度规下的度量函数的某些标识。建立了k-本质拉格朗日量，并在假设$ϕ(r,t)=ϕ_{1}(r) + ϕ_{2}(t)$的条件下求解了欧拉-拉格朗日方程。这些解决方案使得LBT度量函数能够与字段相关。LTB非均匀宇宙表现出晚期加速膨胀，即由负压驱动的宇宙加速。
2016-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Separating expansion from contraction: generalized TOV condition, LTB models with pressure and $Λ$CDM
讨论了带压球对称解中分离膨胀区和坍缩区的分壳的存在性。我们得到规范不变的条件不仅关系到固有的空间曲率的外壳的ADM质量，但也是一个函数的压力，我们介绍，概括的托尔曼-奥本海默-Escheroff平衡条件，在一个3+1时空分裂的框架。我们考虑一个特殊的情况下，一个Lemaintre-Tolman-Bondi尘埃模型与宇宙学常数（一个$Λ$ -CDM模型）作为我们的结果的一个例子。
2009-11-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Relativistic Fractal Cosmologies
本文综述了一种构造简单的相对论分形宇宙学的方法，其主要目的是通过爱因斯坦球对称尘埃场方程的Lemaitre-Tolman解，在共动坐标系中模拟观测到的星系分布的不均匀性。这个模型是基于L. Pietronero和J.R. Wertz的牛顿宇宙学，其要点进行了讨论。在这个时空中的观测关系，连同一个战略，找到近似的平均和平滑的单一分形结构在过去的光锥的数值解。这种分形解被显示出来，其中一个与一些基本的观测约束一致，包括平均密度随距离的衰减为幂律（de Vaucouleurs密度幂律）和分形维数在1 <= D <= 2范围内。空间均匀的弗里德曼模型作为一个特殊的情况下，勒梅特-托尔曼解决方案进行了讨论，它被发现，一旦我们应用的分形模型的观测关系，我们发现，所有的弗里德曼模型看起来不均匀沿后向零锥，偏离可观测的均匀区域在相对较近的范围。它还表明，与这些相同的观测关系的爱因斯坦-德西特模型可以有一个解释，它有零的整体密度，一个结果与“零整体密度假设”先进的Wertz的分层宇宙学和Pietronero的分形宇宙学模型。文章最后简要讨论了该模型与非线性和混沌动力学之间的可能联系。
2009-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Testing homogeneity with galaxy number counts : light-cone metric and general low-redshift expansion for a central observer in a matter dominated isotropic universe without cosmological constant
作为暗能量的另一种说法，有人认为我们可能处于爱因斯坦场方程的勒梅特-托尔曼-邦迪（LTB）解所描述的非均匀各向同性宇宙的中心。为了检验这一假设，我们计算了红移球壳质量的五阶解析公式。使用相同的分析方法，我们通过引入规范不变量$G(z)$来写出光锥中的度规，它与光度距离$D_L(z)$一起完全确定了LTB模型的光锥几何。
2009-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
