早期宇宙模型的数据模拟

发布时间：2021-10-18 18:14

　　随着精确宇宙学时代的到来,暴涨宇宙学模型已经得到越来越多的天文观测数据的检测。研究者们发现,该模型几乎与所有的数据高度吻合。然而,也有一些数据表现出一些异常情况,甚至不同数据来源对模型限制得到不同结果,例如宇宙微波背景大尺度反常问题,Gaia和Planck观测反映出的H0对立问题等。它在理论上也有一定的问题,其中最为重要就是宇宙学奇点问题。这些反常现象和理论疑难反应了暴涨模型需要更为精细的调节。本文讨论了两个理论模型,G alileon反弹暴涨模型和轴子单值模型。前者主要是为了解决奇点问题而建立,后者是针对解释宇宙微波背景大尺度异常而建立。本文首先根据阿里原初引力波望远镜的硬件参数、位置和大气参数以及科学目标,模拟了其对应尺度上的宇宙微波背景B-模式极化数据,并用来做科学研究。Galileon反弹暴涨模型的主要机制是在暴涨前增加一个收缩阶段,以此来避免宇宙奇点。在理论上,Galileon反弹暴涨模型经过了慢收缩-反弹-暴涨-再加热的过程,最后演化到现在我们所观测的宇宙。在观测上,本文使用相关数据对该模型进行了限制,得到了模型的最佳取值。Galileon反弹暴涨模型解决了因打破零能条件（... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：106 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
第二章 望远镜数据处理研究和数据模拟
    2.1 HEALPix介绍
    2.2 常用的天文观测数据
    2.3 数据模拟
        2.3.1 似然函数的推导
        2.3.2 exact似然函数数据模拟
        2.3.3 HL似然函数数据模拟
第三章 暴涨模型和大尺度反常
    3.1 大爆炸宇宙学
    3.2 暴涨宇宙学
        3.2.1 暴涨宇宙学介绍
        3.2.2 宇宙学扰动
    3.3 暴涨遇到的问题
        3.3.1 宇宙学奇点问题
        3.3.2 大尺度异常
第四章 反弹宇宙学
    4.1 Galileon反弹模型的理论基础
    4.2 标量扰动
        4.2.1 反弹暴涨模型的背景
        4.2.2 收缩相
        4.2.3 反弹相
        4.2.4 暴涨相
    4.3 张量扰动和非高斯
        4.3.1 张量扰动
        4.3.2 暴涨相
    4.4 模型限制
第五章 轴子模型
    5.1 轴子暴胀的理论基础
    5.2 初始条件
    5.3 模型分析和模拟
第六章 总结与展望
附录A 宇宙学原初扰动
附录B 能量条件及其破坏
附录C Galileon反弹暴涨模型推导
参考文献
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
致谢



本文编号：3443256