




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、二十一世纪第二个十年的宇宙学1The origin of “cosmic acceleration”: void? backreaction? modified gravity? dark energy? or simply Lambda?张鹏杰中国科学院上海天文台二十一世纪第二个十年的宇宙学2The standard cosmologySix parameters describe (almost) everything (cosmological observations). 二十一世纪第二个十年的宇宙学3宇宙学探针宇宙学探针膨胀历史和几何膨胀历史和几何 一型超新星一型超新星 重子声波振荡
2、重子声波振荡 强引力透镜强引力透镜 星系团星系团SZ+X-ray 、 年龄(球状星团、星系)年龄(球状星团、星系) 、 标准警报、脉泽测距、标准警报、脉泽测距、real time cosmology、大尺度结构大尺度结构 弱引力透镜弱引力透镜 红移畸变红移畸变 ISW效应效应 星系团计数星系团计数 星系成团性星系成团性 星系和星系团速度星系和星系团速度 热热SZ和运动学和运动学SZ效应效应 、宇宙初始条件:微波背景辐射、中微子背景、引力波背景、星系动力学星系动力学 (kpc-Mpc尺度)、尺度)、二十一世纪第二个十年的宇宙学4Initial condition of the universeP
3、hysical principlesThe observableuniverseCopernican principle implies thatthe observable universeis a fair sample of THE universe?Uncertainties in modern cosmology?Nonlinearity in GR,Nonlinearity in matter fluidGastrophysics?Gaussian, adiabatic, nearly scale invariant primordial fluctuationsGR+SM+Col
4、d dark matter+Cosmological constantDynamical dark energyPMG? B-mode?Standard Cosmology321二十一世纪第二个十年的宇宙学5 Unexpected dimming of type Ia supernovae was first detected in 1998 Riess et al. 2005Riess et al. 1998Perlmutter et al. 1999二十一世纪第二个十年的宇宙学6What causes the Supernova dimming? Violations of the Cop
5、ernican Principle: What if we live at or near the center of a gigantic void?Cosmic acceleration The cosmological constant or dynamical dark energy Alternatives: GR backreaction(?) Modified gravityAstrophysics: Intrinsic evolution (?); Dust extinction. Compton dimming. Not sufficient.321二十一世纪第二个十年的宇宙
6、学7Low density region(void)(1) LTB: cosmic acceleration without dark energyLemaitre-Tolman-Bondi model:The universe has a centerWe live at or near the centerMatter distribution is isotropic with respect to and only to the center (us)In this radially nhomogeneous universe, supernovae can appear dimmer
7、 than in a FRW universe, without cosmic acceleration.Gravitationalpotentialdistancebackground universe(higher density)compensating shell二十一世纪第二个十年的宇宙学8哥白尼原理的宇宙学检验 宇宙微波背景黑体谱检验 排除了许多void模型 星系团运动学SZ效应检验 排除了许多void模型 背景运动学SZ效应功率谱检验 排除了void模型,证实了哥白尼原理 除非微调,破坏掉宇宙极早期的均匀性和物质-辐射的强耦合M(r), E(r),t_b(r)r二十一世纪第二个十
8、年的宇宙学9Testing the Copernican principle with free electrons as messengerGoodman 1995; Caldwell & Stebbins, 2008; Garcia-Bellideo & Haughbolle 2008; ZPJ & Stebbins, 2010eCompton scatteringsallow us to sit atdistant universe andjudge whether CP holdsconsequence 1:CMB spectrum willbe non-bla
9、ckbodyT3T2T1二十一世纪第二个十年的宇宙学102008Void sizevoid densityrules out manyvoid modelscapable of replacing darkenergy, but not allof them. Furthermore, ICSinduces non-blackbody too.二十一世纪第二个十年的宇宙学11Galaxy clusters (a bunch of electrons) as moving mirrorsDust (matter) frameViolation of the Copernican principl
10、e Violation of CP causes relative motion between CMB and the matter comoving frame Causes a large cluster kSZ effectpredictionobservationsCMB frameIn a homogeneous universe, no motion between the twoGoodman 1995rules out manyvoid modelscapable of replacing darkenergy, but not allof them 二十一世纪第二个十年的宇
11、宙学12The kSZ power spectrum measurement rules out void modelsCopernican principle is confirmedCosmic acceleration is REAL! Background universeCompensating shellvoidThe Hubble bubble modelat l=3000, a few arcminute13 uk2 (SPT)-8 uk2(ACT)-6.5 uk2(SPT)ZPJ & Stebbins 2010二十一世纪第二个十年的宇宙学13So, cosmic ac
12、celeration is REAL!But what causes it? Mirage of GR backreaction? Infrared corrections to GR? Cosmological constant/dark energy?二十一世纪第二个十年的宇宙学14(2) GR backreaction on the background expansion()uvuvabTGg()FRWuvuvabTGg2221()()2FRWFRWuvuvuvuvababuvabababababGGTGghGghhggLeffuvTExact equationUsual approx
13、imationBackreactionA century old topic, still highly controversial!二十一世纪第二个十年的宇宙学15(3) Modified gravity and the cosmic accelerationf(R)DGP该领域研究在过去十年出现了长足进展 New/old models: f(T), cascading gravity, Galileo gravity, Einstein-Ather, etc. Refer to the review article by Jain & Khoury, 2010 N-body cod
14、es/simulations! (e.g. Oyaizu 08; Fabian et al. 08-11; Chan & Scoccimarro 09; Zhao et al. 01) Fundamental features/impacts: Gravity is environmental depenent Screening mechanisms required Violation of the Birkhoff theorem Violation of equivalence principle (apparent or real)二十一世纪第二个十年的宇宙学16广义相对论的
15、宇宙学检验广义相对论的宇宙学检验宇宙膨胀历史+宇宙大尺度结构+太阳系检验太阳系检验 具体模型的检验 参数拟合 Smoking gunsSN Ia, BAO,CMBJain & Khoury 2010二十一世纪第二个十年的宇宙学17Song et al. 2006DGP is disfavored comparing to LCDMZhu & Alcaniz 2004Testing specific models: expansion and DGP二十一世纪第二个十年的宇宙学18CMB and DGPFang et al. 2008二十一世纪第二个十年的宇宙学19Redshif
16、t distortion and DGPGuzzo et al. 2008Blake et al. 2010f=dlnD/dlna二十一世纪第二个十年的宇宙学20参数化引力的宇宙学数据拟合Daniel et al. 2010Gong-Bo Zhao et al. 2010一般一般2个参量,分别描述物质个参量,分别描述物质弯曲时空的总能力和弯曲时间弯曲时空的总能力和弯曲时间、空间的相对能力、空间的相对能力二十一世纪第二个十年的宇宙学21The first E_G measurement: confirmed GR at 10-40 Mpc/h scalesReyes et al. 20102ga
17、laxy-lensing()galaxy-velocityGEZPJ et al. 2007BigBOSS can improveby a factor of 10检验宇宙学尺度上的检验宇宙学尺度上的广义泊松方程广义泊松方程二十一世纪第二个十年的宇宙学22The origin of “cosmic acceleration”: Void? Backreaction? Modified gravity? Dynamical dark energy? or simply Lambda?X?X?二十一世纪第二个十年的宇宙学23lensingSNe IaBAOcluster abundancepecu
18、liar velocityCMBIn O(10) years, hopefully we are able to put everything together to reconstruct the elephant.the dark universe二十一世纪第二个十年的宇宙学24Systematics, Systematics, Systematicsstatistical errorTheoryThe dark degeneracies!Unbiased parametrizationsCalculationNonlinearity and gastrophysicsN-body and hydro simulationsMeasurementSN Ia: evolu
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 河北工艺美术职业学院《地下工程项目管理》2023-2024学年第二学期期末试卷
- 硅湖职业技术学院《信息系统分析与设计实训》2023-2024学年第二学期期末试卷
- 2025河南省安全员A证考试题库附答案
- 2025山西省建筑安全员知识题库
- 南京理工大学泰州科技学院《机械CAD-CAM》2023-2024学年第二学期期末试卷
- 石家庄城市经济职业学院《美术鉴赏》2023-2024学年第二学期期末试卷
- 云南现代职业技术学院《汽车标准与法规》2023-2024学年第二学期期末试卷
- 电梯保养合同-文书模板
- 2024年中学教学年终工作总结范本
- 新本月工作计划
- 涂装工技能鉴定考试题库汇总-下(多选、判断题部分)
- 非遗传统文化课件
- 桥梁施工常见问题及预防控制要点(PPT,46)
- 中俄文一般贸易合同范本
- 知情同意书核查要点课件
- 广东省深圳市2021-2022学年高二下学期期末考试 语文 Word版含解析
- 专项施工方案专家论证意见回复表
- 《医古文》教学全套课件580页
- 水电厂计算机监控系统改造技术要求
- 胜利油田压驱技术工艺研究进展及下步工作方向
- 依恋理论之母婴依恋
评论
0/150
提交评论