1+3 Covariant Cosmic Microwave Background anisotropies II: The almost - Friedmann Lemaitre model
这是第二个一系列的论文延长1+3协变和规范不变的治疗动力学理论的检查宇宙微波背景温度各向异性所产生的不均匀性在早期宇宙。第一篇论文涉及代数问题。在这里,我们得出的模式形式的综合玻尔兹曼方程,第一,给出一个协变版本的标准偏差使用的模式递归关系,第二,演示链接到多极发散方程,最后各种分析方法求解所得方程进行了讨论。对于具有汤姆逊散射的方程,得到了一般积分形式的解。协变的Friedmann-Lemaitre多极形式的输运方程的发现使用协变和规范不变的推广的Peebles和余展开在汤普森散射时间。色散关系和阻尼尺度,然后从协变方法获得。积分方程给出了正则标量源各向异性的协变和规范不变等价。我们进行了一个简单的处理的物质为主的自由流投影,缓慢去耦,紧耦合的情况下,与目的都给出了一个统一的透明推导这一系列的结果,并澄清更常见的方法(例如,胡和杉山)和标量扰动的治疗(例如,治疗的Chelor和Lasenby)之间的联系。
1999-12-14 astro-ph gr-qc
The Hawking Energy in a Perturbed Friedmann-Lemaître Universe
本文在受扰 Friedmann-Lemaître 宇宙中,将过去光锥球形截面的 Hawking 能量表示为规范不变微扰变量,连接准局域能量定义与宇宙观测,并计算其角功率谱。
2023-08-15 astro-ph.CO gr-qc
Anisotropic universes with isotropic cosmic microwave background radiation
我们证明了空间均匀但各向异性的宇宙学模型的存在,其宇宙微波背景温度在某一时刻是完全各向同性的,但其膨胀率是高度各向异性的。这些模型的存在表明,观测到的高度各向同性的宇宙微波背景温度不能单独用来推断宇宙接近弗里德曼-勒梅特模型。
1999-12-01 gr-qc
The mass density contrast in perturbed Friedman-Lemaitre-Robertson-Walker cosmologies
本文研究平坦FLRW宇宙学球对称微扰中质量密度对比的演化,纳入暗物质与暗能量,并证明无暗能量时结果与Bonnor的牛顿宇宙学方程一致。
2023-08-07 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic magnetic fields from velocity perturbations in the early Universe
我们表明,使用协变和规范不变的带电多流体微扰方案,速度扰动的物质占主导地位的尘埃Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)模型可以导致宇宙磁场的产生。此外,使用宇宙微波背景(CMB)的限制,有人认为,这些领域可以达到10^{-28}和10^{-29} G之间的发电机机制设置时的强度,使他们似乎种子场候选人。
2003-10-21 gr-qc
The Genuine Cosmic Rosetta
对广义相对论实验结果的重新审视表明,宇宙是由爱因斯坦的静态时空广义相对论而不是弗里德曼-勒梅特膨胀时空广义相对论支配的。在静态时空宇宙中没有膨胀红移,这意味着需要重新评估当前的宇宙学。
1998-06-14 astro-ph gr-qc
A Tolman-Bondi-Lemaitre Cell-Model for the Universe and Gravitational Collapse
本文提出了一个包含局部坍缩和膨胀不均匀性的分段Tolman-Bondi-Lemaitre(TBL)胞腔模型。细胞模型是由TBL欠密和过密的球形区域包围的TBL壳嵌入在一个膨胀的宇宙的中间区域。细胞模型概括了弗里德曼以及爱因斯坦-斯特劳斯瑞士奶酪模型,并提出了一些优于其他模型的优点,特别是宇宙学不均匀性的时间演化现在纳入计划。在这样的宇宙学背景下,考察了大质量尘埃云(如星系团甚至大质量恒星)的引力坍缩这一重要问题。它表明,在一个膨胀的宇宙中的坍缩的局部不均匀性可能会导致一个黑洞,或一个裸奇点,这取决于一组初始数据的性质,其中包括的物质分布和坍缩壳层在云的初始时期的速度从开始的坍缩。
2000-10-18 gr-qc
Towards statistically homogeneous and isotropic perfect fluid universes with cosmic backreaction
提出了一种构造具有显著宇宙反作用的统计均匀各向同性理想流体宇宙模型的方法。该方法说明使用一个简化的模型构造为瑞士奶酪模型与勒梅特-托尔曼-邦迪结构。该模型表现出显着的宇宙反作用,并用于研究在文献中提出的方法与观测的体积平均量。比较表明,精确的红移距离的关系和预测的关系的基础上体积平均计划之间的协议差。然而,这些偏差中的大多数显然被示例模型的特性(例如大的局部膨胀率)夸大了。
2019-08-12 gr-qc
Generic Peculiar Motions in FLRW Spacetimes
School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(基础科学研究学院天文学系);Department of Physics and Astronomy, University of Missouri(密苏里大学物理与天文系)
研究在FLRW时空中,局部宇宙测试质量在某些方向上相对于标准共动观察者加速时的几何正常坐标系构建及其时空度规比较,探讨加速质量运动方向的环形引力磁场。
2026-05-16 gr-qc
Structure formation in the Lemaitre-Tolman model
结构内的勒梅特-托尔曼模型的形成进行了研究,在一般的方式。我们寻求这样的模型,即在均匀背景中的初始密度扰动具有比它将发展成的结构更小的质量,并且扰动然后在演化过程中吸积更多的质量。这是Bonnor在1956年所采取的方法的概括。证明了在任意两个常数时间片上的任意两个球对称密度剖面都可以通过Lemaitre-Tolman演化连接,并得到了确定L-T模型的任意函数的精确隐式公式.的过程中的例子进行了数值研究。
2001-10-31 astro-ph gr-qc
Detector response along null geodesics in black hole spacetimes and in a Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker Universe
我们研究了探测器沿入射零测地线运动时的响应。背景选择为黑洞时空($(1+1)$维史瓦西度规和任意维静止黑洞的近视界有效度规)以及Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙。对于黑洞的轨迹被定义在史瓦西坐标和场模式对应于{ \it Boulware真空}。而对于FLRW情况,探测器沿原始{ \it宇宙时间}中定义的路径运动,场模与{ \it共形真空}有关。分析是针对宇宙的三个阶段(de-Sitter,辐射主导和物质主导)进行的。我们发现,虽然探测器是自由下落的,但它记录了上述各自真空中的粒子。我们通过不同的方法证实了这一点。在所有情况下,检测概率分布本质上是热的。
2019-07-23 gr-qc hep-th quant-ph
Can inhomogeneties accelerate the cosmic volume expansion?
如果宇宙中膨胀区和收缩区共存,宇宙体积膨胀的速度就会加快。我们构造简单的非均匀充满尘埃的宇宙模型,其中宇宙体积膨胀的速度在有限的时间内被加速。这些模型是通过从爱因斯坦-德西特宇宙中移除球形区域,并在每个区域中填充具有与移除区域相同引力质量的勒梅特-托尔曼-邦迪尘埃球来构建的。这是爱因斯坦方程的精确解。我们发现,在某些情况下,当收缩区的大小与Einstein-de Sitter宇宙的视界半径相当时,宇宙体积膨胀的加速是可以实现的,尽管这个模型与今天观测到的宇宙有很大的不同。这一结果意味着非均匀性的非线性广义相对论效应对于实现宇宙体积膨胀的加速非常重要。
2007-02-28 gr-qc
First-order phase transitions and cosmic evolution: thermodynamic approach to generalized holographic dark energy
Universidad Veracruzana(韦拉克鲁斯大学);Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦尔帕莱索大学);Universidad de La Frontera(拉弗朗特拉大学)
本文通过广义隐秘暗能量框架研究宇宙晚期演化,利用热力学方法分析$P - v$型相变的可能性。
2026-03-09 gr-qc
A Dynamical System Analysis of cosmic evolution with coupled phantom dark energy with dark matter
目前的工作是在宇宙学的背景下的动力系统分析的应用的一个例子。在均匀各向同性平坦Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker时空背景下,考虑了以相互作用的暗能量和质量变化的暗物质为物质成分的宇宙演化.选择暗能量作为具有自相互作用势的虚标量场,而暗物质则以尘埃的形式存在。标量场的势和暗物质的质量函数被选择为指数或幂律形式或它们的乘积形式。利用适当的无量纲变量,爱因斯坦场方程和守恒方程构成一个自治系统。利用中心流形理论分析了非双曲临界点的稳定性。最后,通过庞加莱指数理论的分岔分析,发现了宇宙学的相变。
2020-11-18 gr-qc
Inflationary Universe with a Viscous Fluid Avoiding Self-Reproduction
我们考虑一个宇宙与大量的粘性宇宙流体,在一个平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克几何。我们推导出通货膨胀存在的条件,以及同时防止自我再生产发生的条件。我们的理论模型给出的结果与普朗克测量员的最新数据完全一致。
2016-09-16 gr-qc
Conformally Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker cosmologies
在一个宇宙中,根据标准的宇宙学模型,大约97%的总质量-能量仍然是“失踪的行动”,我们应该花至少一点努力批判性地评估和探索激进的替代方案。在可能的,(我们敢说似是而非),非标准的,但表面上可行的模型,那些时空共形的标准弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克类宇宙模型发挥了非常特殊的作用-这些模型具有独特的和重要的属性,允许大的非微扰几何偏离弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙学没有不可接受的扭曲宇宙微波背景。进行“宇宙学”分析,(也就是说,暂时搁置爱因斯坦方程,因为爱因斯坦方程在星系和宇宙尺度上是否有效的问题本质上与暗物质/暗能量是否实际存在的问题是同一个问题),并使用超新星数据和有关星系结构的信息,尽管如此,人们还是可以对任何可能的共形模式设置一些相当重要的观测约束-然而,对于宇宙学家和天体物理学家来说,仍然有极其丰富的现象学可能性需要探索。
2015-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Magnetic Fields and the Cosmic Microwave Background
对宇宙微波背景的高度各向同性的观测通常被认为表明宇宙“几乎”是弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(至少从上次散射开始)。这个信念的理论支持来自所谓的Ehlers-Geren-Sachs定理。我们证明了这个定理的推广排除了宇宙中任何强磁场。我们的理论结果是模型无关的,包括不均匀磁场的情况下,补充以前的结果。因此,我们证明了宇宙微波背景观测严重制约了宇宙中所有类型的原始和原星系磁场。
2001-05-07 astro-ph gr-qc
Perfect Fluid Cosmological Universes: One equation of state and the most general solution
考虑一个以Friedmann-Lemattre-Robertson-Walker(FLRW)线元为特征的均匀各向同性宇宙,本文给出了宇宙物质状态方程满足一般结构$ϕ(p, ρ) = 0$时宇宙学解的一般形式,其中$p$,$ρ$分别为宇宙物质的压力和能量密度.使用一般的形式主义,我们恢复了一些众所周知的解决方案,即,当宇宙物质服从线性状态方程,Chaubergin型状态方程,或非线性状态方程。因此,目前的工作提供了一种新的技术来解决宇宙学解决方案之间没有任何先验关系的$p$和$ρ$。
2018-01-09 gr-qc
Inhomogeneity-Induced Cosmic Acceleration in a Dust Universe
普遍的共识是,如果宇宙中的能量源提供的引力是吸引的,那么宇宙的膨胀总是会减慢,因此人们需要调用暗能量作为反引力的来源来理解宇宙加速。为了检验这一点,我们发现反例的球对称尘埃流体所描述的勒梅特-托尔曼-邦迪解决方案没有奇异性。因此,这种天真的共识的有效性确实值得怀疑,不均匀性的影响应该重新研究。这些违反直觉的例子为理解我们宇宙的演化开辟了一个新的视角。
2008-08-21 astro-ph gr-qc
Bounds on Higher Derivative $f(R,\square R,T)$ Models from Energy Conditions
本文利用能量条件(其中$R$和$T$分别是Ricci标量和能量动量张量的迹),研究了高阶导数$f(R,\square R, T)$理论中某些宇宙模型的可行域.为此,我们假设一个平坦的Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker度规,它被假设为充满了完美的流体配置。我们采取两个不同的现实模型,这可能有助于探索宇宙学解决方案的稳定制度。在取了一些宇宙参数的数值后,如裂纹、瞬动、急动等,以及来自能量条件的可行约束,检验了欠观测$f(R,\square R, T)$模型的可行区。
2019-01-21 gr-qc
An almost isotropic cosmic microwave temperature does not imply an almost isotropic universe
在这封信中,我们将表明,与人们普遍认为的相反,几乎各向同性的宇宙微波背景(CMB)温度并不意味着宇宙"接近弗里德曼-勒梅特宇宙“。各向异性在宇宙几何中有两种重要的表现形式,(i)整体膨胀中的各向异性,以及(ii)引力场的内禀各向异性,由外尔曲率张量描述,尽管前者在天体物理学文献中通常比后者受到更多的关注。在这里,我们考虑一类空间均匀模型的CMB温度的各向异性是在目前的观测范围内,但其外尔曲率是不可忽略的,即这些模型是不接近各向同性,即使CMB温度几乎是各向同性的。
1999-04-19 astro-ph gr-qc
$f(R,T)=f(R)+λT$ gravity models as alternatives to cosmic acceleration
本文介绍的宇宙学模型出现在一个子类的$f(R,T)=f(R)+f(T)$重力模型,具有不同的$f(R)$功能和固定的$T$依赖。也就是说,引力拉格朗日量被认为是$f(R,T)=f(R)+λT$,具有常数$λ$。这里$R$和$T$分别表示应力-能量张量的里奇标量和迹。利用带有符号$(+,-,-,-)$的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker度规,得到了修正的引力场方程.我们用$f(R)=R+αR^2-\frac{μ^4}{R}$、$f(R)=R+k\ln(γR)$和$f(R)=R+me^{[-nR]}$,其中$α, μ, k, γ, m$和$n$都是自由参数,这导致我们的宇宙有三种不同的宇宙学模型。对于$λ=0$的选择,这简化为广泛讨论的$f(R)$重力模型。这份手稿清楚地描述了在$f(R)$拉氏量中加入能量动量张量的影响。在混合展开律下,得到了修正场方程的精确解。我们还提出了Om诊断分析所讨论的模型。
2018-09-05 gr-qc
Dark Energy and Cosmic Evolution: A Study in f (R, T) Gravity
本研究在f(R, T)引力框架下,利用多天文观测数据集和MCMC方法约束模型参数,分析暗能量相关特性,深化对宇宙演化与暗能量作用的认知。
2025-01-14 gr-qc
Limits on the Detectability of Cosmic Topology in Hyperbolic Universes
本文重新研究了在近平坦双曲Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)宇宙中利用模式重复探测宇宙拓扑的可能性。我们更新和扩展我们最近的结果在两个重要的方面:通过采用最近的观测约束的宇宙学密度参数,以及最近的数学结果有关的小双曲3-流形。这产生了新的界限,其结果是宇宙拓扑的可探测性。除了获得新的界限,我们还给出了一个具体的例子,宇宙拓扑结构的可探测性的灵敏度依赖于密度参数的观测值的不确定性。
2002-10-04 astro-ph gr-qc hep-th
Constant sound speed and its thermodynamical interpretation in $f(Q)$ gravity
在均匀各向同性的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)几何的基础上,在$f\left( Q\right)$引力的背景下提出了宇宙加速和暗能量问题的解决方案。我们考虑一个幂律$f(Q)$模型,使用$f\left( Q\right) =αQ^{n}$,其中$α$和$n$是自由模型参数。在目前的情况下,我们可以通过应用恒定声速参数化来建立$f(Q)$宇宙模型的能量密度和压力,即,$\vartheta_{s}^{2}=β$,其中正压宇宙流体用$β$描述。然后导出场方程,并建立其精确解。我们使用更新的哈勃(Hz)数据集,包括31个数据点,最近公布的万神殿样本(SNe)与1048点,和重子声学振荡(BAO)数据集的模型参数的约束。我们还研究了物理行为的减速参数,状态方程(EoS)参数,状态诊断,和Om诊断。我们的结论是,我们的$f\left( Q\right) $ \宇宙模型预测宇宙从减速到加速的转变。此外,为了研究该模型的可行性,我们讨论了它的一些热力学方面。
2023-03-23 gr-qc
The model of the local Universe in the framework of the second-order perturbation theory
Jagiellonian University(雅盖隆大学);National Centre for Nuclear Research(波兰国家核研究中心);University of Notre Dame(圣母大学)
本文利用CF4星系样本约束二阶扰动理论解,构建局部宇宙模型,数值求解零测地线并与观测哈勃常数比较,探讨不均匀性对光度距离及哈勃张力的影响。
2024-07-25 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological LTB Black Hole in a Quintom Universe
本研究针对quintom宇宙中的宇宙学LTB黑洞展开热力学分析,用两种粒子隧穿方法验证温度计算结果一致,探究不同宇宙纪元的热力学特性、信息丢失与残留问题,发现黑洞视视界温度普遍高于宇宙学视视界温度。
2023-10-30 gr-qc hep-th
The Jungle Universe
在本文中,我们利用这样一个事实,即均匀和各向同性的Friedmann-Lemaitre宇宙的动力学是一个特殊的情况下,广义Lotka-Volterra系统的竞争物种是正压流体填充宇宙。没有这些流体之间的耦合,洛特卡-沃尔泰拉公式提供了一个教学和简单的方式来解释通常的弗里德曼-勒梅特宇宙动力学。一个自然的和物理的宇宙流体之间的耦合,提出了保持动力学方程的结构。利用Lotka-Volterra动力学的标准工具,我们得到了其中一种流体与暗能量耦合时系统的广义李雅普诺夫函数.这提供了一个严格的形式,在耦合物种的存在下,宇宙膨胀的一般渐近行为,超出了标准的德西特,爱因斯坦-德西特和米尔恩宇宙学。最后,我们推测,混沌可以出现至少四个相互作用的流体。
2014-01-10 astro-ph.CO gr-qc math-ph
Cosmic evolution in novel-Gauss Bonnet Gravity
在这篇简短的论文中,我们研究任何非平凡的影响,新的高斯-邦纳引力可能会引起宇宙的宇宙演化在四维时空。我们首先考虑一个通用的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(FLRW)度量尊重均匀性和各向同性在任意时空维度$D$。度量取决于两个函数:比例因子和时间间隔。将该度规插入新的Einstein-Gauss-Bonnet(EGB)引力作用量中,进行分部积分,然后取$D\to4$的极限,得到四维时空中尺度因子和时滞的动力学作用量。通过$D-4$因子对高斯-博内耦合的特殊重新标度导致了理论作用中的非平凡贡献。在本文中,我们研究这个行动。我们研究了空宇宙(无物质)中尺度因子的动力学和坍缩行为。由于问题的复杂性,我们研究了高斯-博内耦合的一阶理论,并求解了一阶方程组。我们计算了空宇宙壳层作用量的一阶修正,发现它的符号与首阶部分相反。我们讨论它的后果。
2020-05-20 gr-qc hep-th
Lookback time bounds from energy conditions
在广义相对论中,能量条件被用来在物理基础上限制广义能量-动量张量。我们表明,在标准的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)的方法来宇宙学建模,其中的能量和物质成分的宇宙流体是未知的,能量条件提供模型独立的边界上的行为的宇宙源的回望时间的函数的红移的任何值的空间曲率。我们还面临这样的界限与回望时间样本,这是建立在32个星系的年龄估计躺在间隔$0.11 \lesssim z \lesssim 1.84$,并假设宇宙的总膨胀年龄为$13.7 \pm 0.2$陀螺仪,从目前的宇宙微波背景实验。与以前的结果一致,我们表明,所有的能量条件似乎已被违反在最近的宇宙演化的过去的某个点。
2007-08-23 astro-ph gr-qc hep-th
Energy Conditions and Cosmic Acceleration
在广义相对论中,能量条件被用来在不同的框架中限制广义能量-动量张量$T_{μν}$,并导出在物理基础上的各种一般背景下成立的一般结果。我们表明,在标准的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)的方法,其中宇宙流体的状态方程是未知的,能量条件提供模型独立的界限的行为的宇宙源的距离模量的函数的红移为任何空间曲率。我们使用最新的Ia型超新星(SNe Ia)的观测,其中包括新的哈勃太空望远镜SNe Ia事件,进行独立于模型的分析,在标准宇宙学的背景下的能量条件违反。我们表明,零(NEC),弱(WEC)和主导(DEC)的条件,这是与所谓的幻影场的存在,似乎已经违反最近($z \lesssim 0.2$),而吸引力的条件,即,强能量条件(SEC)在数十亿年前的$z \gtrsim 1$首次被打破。
2007-04-25 astro-ph gr-qc hep-th
Consequences of using a smooth cosmic distance in a lumpy universe: I
我们如何使一个基于理想化的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空的模型与从明亮宇宙中的单个位置进行的观测相吻合?我们解决这个问题的调查,测量星系分布和Ia型超新星的峰值视星等的重子声学振荡的印记。这些观测量通过Alcock-Paczyplowski参数和距离-红移关系与宇宙学模型相关联。使用相应的非齐次时空表达式作为观测数据,我们进行参数推断,假设背景的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克模型是正确的宇宙模型。这个过程使我们能够估计最适合的哈勃速率和减速参数。我们发现,从Alcock-Paczyovski参数的平方推导出的哈勃速率与利用距离-红移关系确定的哈勃速率存在张力。后者给出了宇宙膨胀的最佳拟合哈勃速率。来自Alcock-Paczymbowski参数的哈勃速率的约束被环境污染。当环境贡献仅限于Hubble流中的模时,我们发现Hubble流的Hubble率有(9-12)%的偏差。最后,对宇宙学方法在约束减速参数方面的不足进行了评述。
2022-07-21 astro-ph.CO gr-qc
Latest astronomical constraints on some nonlinear parametric dark energy models
我们考虑了空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的非线性红移相关的状态方程参数作为暗能量模型。为了描述这种宇宙学情景中宇宙的膨胀历史,我们考虑了这种参数模型的大尺度行为,并使用一组具有不同起源的最新观测数据来拟合它们,这些数据包括宇宙微波背景辐射,超新星Ia型,重子声学振荡,红移空间畸变,弱引力透镜,哈勃参数测量从宇宙计时器和最后的本地哈勃常数从哈勃太空望远镜。拟合技术利用公开可用的代码宇宙学蒙特卡罗(CosmoMC),提取宇宙学信息的这些参数的暗能量模型。从我们的分析可以看出,这些模型可以描述宇宙的晚期加速阶段,而它们不同于$Λ-$宇宙学。
2018-02-03 astro-ph.CO gr-qc
Differential cosmic expansion and the Hubble flow anisotropy
在$10-100~h^{-1}$ Mpc尺度上的宇宙由空隙、细丝、薄片和星系团结组成的宇宙网所支配。这些结构以不同的方式参与宇宙的全球膨胀:从非膨胀的星系团到高于平均膨胀率的空洞。本文用4534个星系和星系团的COMPOSITE样本描述了哈勃膨胀各向异性。我们主要讨论局域群静止坐标系中的偶极和四极。两者都有统计学意义上的振幅。这些各向异性,以及它们的红移依赖性,不能仅仅用Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker(FLRW)模型中的局域群的增强来解释,该模型在宇宙微波背景(CMB)辐射的静止坐标系中各向同性膨胀。我们用非均匀的Szekeres模型模拟宇宙的局部膨胀,这种模型在$> 100~h^{-1}$ Mpc尺度上与标准的FLRW模型相匹配,但在小尺度上表现出非运动学的相对论微分膨胀。我们限制模型与所观察到的CMB温度各向异性是一致的,同时拟合的红移变化的哈勃膨胀偶极子。我们包括的功能,以占本地虚空和“大吸引力”。虽然这自然地解释了哈勃膨胀和CMB偶极子,但模拟的四极子比观测到的要小。进一步改进以结合额外的结构可以改善这一点。这将使一些大角度CMB异常的假设,未能处理背景几何的相对论微分膨胀,一个自然的特点,解决爱因斯坦的方程不包括在目前的宇宙学标准模型的测试。
2016-06-06 astro-ph.CO gr-qc
The peculiar case of the Viaggiu holographic dark energy
Sree Chaitanya College(斯里·柴坦尼亚学院);Panihati Mahavidyalaya(帕尼哈提大学);Jadavpur University(贾达普大学)
本文研究了基于Viaggiu提出的视界熵形式的暗能量模型,探讨了其在平坦弗里德曼-莱梅特-罗伯逊-沃克宇宙中的演化,并发现可能的宇宙终结场景及与其它模型的显著差异。
2026-03-16 gr-qc hep-th
Bulk viscous matter and the cosmic acceleration of the universe in $f(Q,T)$ gravity
本文研究了改进的$f(Q, T)$引力理论体系中的体粘滞系数,其中$Q$表示非度规,$T$表示平坦Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker度规(FLRW)中能量动量张量的迹.在这里,我们明确地考虑了有效状态方程,其中包括一个体积粘度项,并通过假设一个特定的形式$f(Q, T)=αQ+βT$,其中$α$和$β$是常数获得的精确解。此外,我们还发现了一些外部数据集,如修订后的哈勃数据集的57个数据点,重子声学振荡(BAO)数据集,和新公布的万神殿样本1048点的模型参数的约束,以获得最佳的拟合值的模型参数。所得到的模型被发现是在良好的协议与观察。此外,我们还分析了密度参数、状态方程参数($ω$)和减速参数($q$)的宇宙学行为。结果符合宇宙学最新发现的标准假设。宇宙似乎正在从减速阶段向加速阶段演化。EoS参数进一步处于精华阶段,表明宇宙正在加速。最后,我们可以推断,作为有效暗能量的体粘滞性的积累支持了当前宇宙的加速膨胀。
2021-10-11 gr-qc hep-th
Anisotropy in the cosmic acceleration inferred from supernovae
基于对近2000颗Ia型超新星的分析,研究利用最大似然估计器发现宇宙膨胀加速存在各向异性,指出倾斜观测者效应或被误认作宇宙加速,并探讨了超新星作为标准烛光的人为性及奇特运动的相对论意义。
2024-12-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Formation of Population III Stars in a flat FLRW Universe
与一般人的看法不同的是,基于爱因斯坦广义相对论的一阶宇宙学扰动理论解释了在平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克宇宙中,在物质和辐射解耦后,无论是否存在冷暗物质,大质量原始恒星的形成。密度扰动的增长率取决于收缩过程中扰动的热损失,但与粒子质量无关。相对论性的金斯质量确实依赖于粒子的质量。如果冷暗物质粒子的质量等于质子的质量,那么相对论性的金斯质量就等于3500个太阳质量,而经典金斯质量则要大145倍。
2010-09-20 astro-ph.CO gr-qc
The universe is accelerating. Do we need a new mass scale?
我们试图解决定量的问题是否需要一个新的质量,以适应目前的超新星数据。为此目的,我们考虑一个红外修正的重力,不包含任何新的质量尺度,但系统的subleading校正成比例的曲率。这些修正与最近通过在存在标量场的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中实施“超强等价原理”(USEP)而得出的修正是同一类型的。两个同向运动观测者之间的距离被这些修正所改变,并且在宇宙演化过程中的任何时刻,高红移观测都受到影响。虽然排除了USEP预测的参数的具体值,但参数空间的某些区域非常适合SnIa数据。这就提供了一种有趣的可能性来解释今天明显的宇宙加速,而不需要引入暗能量成分或新的质量尺度。
2010-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph