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非标准宇宙学的观测效应:暗物质暗能量相互作用模型和Tensor-Vector-Scalar理论

发布时间:2018-06-06 15:49

  本文选题:暗物质 + 暗能量 ; 参考:《上海交通大学》2015年博士论文


【摘要】:标准宇宙学模型——ACDM模型无疑是成功的,它与至今为止大部分天文观测相容。不过,ACDM模型并非尽善尽美,它困扰于宇宙常数问题,和各种微调(fine-tuning)问题。在本文中,我们考察了两种“非标准”的宇宙学模型,着重讨论它们的观测效应,探讨它们是否符合已有的观测数据,以及如何与ACDM模型区分。我们首先讨论了一类暗物质暗能量相互作用模型。我们将其与Planck的CMB观测相比,发现它与现有观测数据相容。我们分析了相互作用对宇宙大尺度引力势的影响,提出可以通过观测物质本动速度和kSZ温度功率谱来探测暗物质暗能量间相互作用。物质本动速度和kSZ功率谱的现有观测数据与我们的相互作用模型相容。我们还研究了Bekenstein的TeVeS理论在宇宙学中的观测效应。我们发现TeVeS理论中的物质扰动演化不同于ACDM模型,并有不同的物质本动速度,kSZ功率谱和密度扰动增长因子。引入第四种中微子,TeVeS模型中的CMB功率谱与ACDM模型相近。用Planck数据拟合,我们发现若取TeVeS势函数为Bekenstein最初的形式,该模型被现有观测所排除。
[Abstract]:The standard cosmological model, the ACDM model, is undoubtedly successful and is compatible with most astronomical observations so far. But the ACDM model is not perfect; it is beset by cosmic constants and fine-tuning problems. In this paper, we investigate two kinds of "non-standard" cosmological models, discuss their observation effects, discuss whether they conform to the existing observation data and how to distinguish them from the ACDM model. We first discuss a kind of dark matter dark energy interaction model. We compare it with Planck's CMB observations and find that it is compatible with the existing observational data. We analyze the influence of interaction on the cosmic large-scale gravitational potential and propose that the dark energy interaction of dark matter can be detected by observing the intrinsic velocity of matter and the kSZ temperature power spectrum. The existing observational data of material intrinsic velocity and kSZ power spectrum are consistent with our interaction model. We also study the observational effects of Bekenstein's TeVeS theory in cosmology. We find that the evolution of material disturbance in TeVeS theory is different from that of ACDM model, and there are different power spectra and density perturbation growth factors of material intrinsic velocity (KSZ). The CMB power spectrum of the fourth Neutrino TeVeS model is similar to that of the ACDM model. By fitting the Planck data, we find that if the TeVeS potential function is taken as the initial form of Bekenstein, the model is excluded by the existing observations.
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P145.9;P159

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本文编号:1987246


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