MCG暗能量模型在球塌缩理论下对宇宙结构形成的影响

发布时间：2019-11-18 09:51

【摘要】：近年来,通过对Ia型超新星的观测以及WMAP、 SDSS等精确数据的分析,表明宇宙正处在加速膨胀的阶段,解释宇宙的加速膨胀成为物理学热门的问题之一。然而这一结果似乎与我们所熟知的热大爆炸标准宇宙学模型相矛盾,对此,人们提出了多种理论对标准宇宙学模型进行修正。主要有两种主流的修正方法：一是引入一种新的宇宙组分,即暗能量,该物质具有负压强,且在大尺度结构中是均匀分布的,即对爱因斯坦场方程的右边进行修正。另一种方法是修改宇宙的时空几何,通常被称为引力修正理论,它是通过修改场方程的左边实现的。 本文在空间平直宇宙的背景下,对MCG暗能量模型在宇宙的结构形成中的效应进行了更深入的研究。首先,对现代宇宙学的背景知识进行介绍,回顾了宇宙学原理及标准宇宙学模型,并对目前建立的各种暗能量模型进行简要总结。然后我们通过结构形成中的球塌缩模型和结团丰度,将宇宙学中的相关参量与观测数据做对比,从而达到区分和评估各种暗能量模型的作用,因此在第三章中具体介绍了相关的研究理论和方法。紧接着,应用该理论来讨论修正的Chaplygin气体(MCG)模型,文中简要回顾了MCG模型动力学演化,重点讨论在非线性框架下用球塌缩模型来分析修正的Chaplygin作为暗能量对结构形成的影响,并把非线性过程分为两个阶段：一个是从微小的初始密度反差的区域膨胀到最大半径前的演化；另一个阶段是从最大半径时刻到最终维里平衡状态的演化。我们分别讨论了达到最大半径状态以及维里状态的密度反差,并把结果与GCG, LCDM, Einstein-de sitter宇宙相应的值做了对比。而对于线性扰动部分,我们选取了几个宇宙学参量作为代表来研究,并把结果与观测做了对比,发现结果与观测符合的很好。从而说明在线性和非线性扰动中MCG作为暗能量都能够很好的解释宇宙的加速膨胀。最后,应用Press-Schechter质量函数讨论了MCG暗能量在不同的质量范围内对宇宙物质结团丰度的影响,并与标准的LCDM模型、GCG模型和参数化的暗能量模型相对比。
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P159

【共引文献】

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本文编号：2562532