Influence of global cosmological expansion on local dynamics and kinematics

Carrera, Matteo; Giulini, Domenico

doi:10.1103/revmodphys.82.169

Cited by 160 publications

(316 citation statements)

References 93 publications

Supporting

Mentioning

303

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…(2.2) still describes the spacetime outside of the mass, r s > R i . We now perform the exact same matching as derived by [25][26][27], but inverting outside and inside. In fact, nothing in the matching is particular to the case of vacuum inside a homogeneous matter distribution; it equally applies to a homogeneous density distribution inside vacuum.…”

Section: Introduction and Summary Of Resultsmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

On separate universes

Dai

Pajer

Schmidt

2015

J. Cosmol. Astropart. Phys.

188

View full text Add to dashboard Cite

Abstract. The separate universe conjecture states that in General Relativity a density perturbation behaves locally (i.e. on scales much smaller than the wavelength of the mode) as a separate universe with different background density and curvature. We prove this conjecture for a spherical compensated tophat density perturbation of arbitrary amplitude and radius in ΛCDM. We then use Conformal Fermi Coordinates to generalize this result to scalar perturbations of arbitrary configuration and scale in a general cosmology with a mixture of fluids, but to linear order in perturbations. In this case, the separate universe conjecture holds for the isotropic part of the perturbations. The anisotropic part on the other hand is exactly captured by a tidal field in the Newtonian form. We show that the separate universe picture is restricted to scales larger than the sound horizons of all fluid components. We then derive an expression for the locally measured matter bispectrum induced by a long-wavelength mode of arbitrary wavelength, a new result which in standard perturbation theory is equivalent to a relativistic second-order calculation. We show that nonlinear gravitational dynamics does not generate observable contributions that scale like local-type non-Gaussianity f loc NL , and hence does not contribute to a scale-dependent galaxy bias ∆b ∝ k −2 on large scales; rather, the locally measurable long-short mode coupling assumes a form essentially identical to subhorizon perturbation theory results, once the long-mode density perturbation is replaced by the synchronous-comoving gauge density perturbation. Apparent f loc NL -type contributions arise through projection effects on photon propagation, which depend on the specific large-scale structure tracer and observable considered, and are in principle distinguishable from the local mode coupling induced by gravity. We conclude that any observation of f loc NL beyond these projection effects signals a departure from standard single-clock inflation.

show abstract

Section: Introduction and Summary Of Resultsmentioning

confidence: 99%

“…(2.1) at r o = R o,c for all times t (more precisely, the metric is continuously differentiable at the boundary). This result has since been generalized to include a cosmological constant [26,27], in which case the point mass metric becomes the Schwarzschild-de Sitter solution:…”

Section: Introduction and Summary Of Resultsmentioning

confidence: 99%

On separate universes

Dai

Pajer

Schmidt

2015

J. Cosmol. Astropart. Phys.

188

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Эта «внутренняя» статическая метрика обычно затем «сшивается» с «внешней» космологической на некотором расстоянии c rr  от центра масс скопления [4,5].…”

Section: T T Mk unclassified

Novie effekti v kosmologii: konservatsiya chastoti i intensivnosti izlucheniya proshedshego skopleniya galaktik

Zakir¹

2014

TFAK

View full text Add to dashboard Cite

АннотацияРассмотрены эффекты консервации, следующие из выключения излучения из потока расширения при прохождении гравитационно-связанных областей (ГСО), таких как скопления галактик, и обсуждаются их наблюдательные следствия для сверхновых и реликтового фона. Консервация частоты и интенсивности излучения при многократном пересечении скоплений заметно уменьшает красное смещение z и увеличивает видимую светимость. С масштабным фактором связаны красные смещения z' фотонов, не прошедших скопления и поэтому истинные расстояния больше, чем следуют из z. Эффекты усиливаются для удалённых объектов из-за меньших расстояний между скоплениями в ранние периоды. Для реликтового потока пересёкшего скопления эффекты ведут к консервации температуры и «потеплению» по отношению к потоку вне скопления. В результате, вместо почти стерильного реликтового потока со времени рекомбинации, имеет место обратная картина. Смешивание потоков реликтовых фотонов, многократно консервированных в ГСО ведёт к изотропности потока и потере следов возмущений от ранних эпох. Наблюдаемая анизотропия же следует из эффектов консервации при прохождении излучения в кратных слоях скоплений нашего близкого окружения. Эффекты консервации позволяют делать более точные выводы из анализа данных и ведут к пересмотру расстояний и свойств внегалактических объектов.

show abstract

“…Другая новая особенность этого решения -адекватный учёт существования и эволюции радиуса ГСО c r галактики, внутри которого поле статично [2] …”

unclassified

Soputstvuyushiy rasshireniyu nyutonovskiy potenzial galaktik i ih skopleniy vmesto tyomnoy materii

Zakir¹

2014

TFAK

View full text Add to dashboard Cite

АннотацияИсследовано растяжение ньютоновского потенциала (НП) в ранние эпохи и показано, что наблюдаемые эффекты, обычно приписываемые тёмной материи, могут быть объяснены таким растяжением. Рост со временем радиуса гравитационно-связанной области (ГСО) и сохранение гравитационной энергии приводят к новому сценарию, в котором значения НП сохраняются в расширяющемся объеме, тогда как в физическом объеме они растягиваются. Действительно, сохранение энергии в расширяющемся объеме требует для значений НП, чтобы они сопутствовали расширяющимся слоям. Кроме того, радиус ГСО растёт со временем из-за уменьшения скорости расширения и различные слои вокруг галактики перестают расширяться в разное время. Таким образом, чем дальше расположен слой от галактики, тем дольше он расширялся и утолщался, в то время как разность потенциалов на его границах оставалась неизменной. Это сдвигает значения НП вокруг галактики пропорционально расстоянию r и, как результат, гравитационное ускорение, от 1/r 2 зависимости НП превращается в 1/r зависимость, как у центробежного ускорения. Этот факт естественно объясняет известные эмпирические факты, такие как плато в кривых вращения и зависимости скорость-масса для галактик и дисперсию скоростей в скоплениях галактик. Возросший объем содержит те же самые галактики, но теперь их поля тяготения распространяются на объем, больший на величинуЕсли бы галактики удалились друг от друга в статическом пространстве, то возросшее расстояние между соседями было бы занято потенциалом каждой галактики, существовавшим прежде на том же самом физическом расстоянии от него. В расширяющемся же пространстве вопрос нетривиален и есть две возможности для значений потенциала -или они сохраняются на тех же самых физических расстояниях и потенциал не изменяется, или они сопутствуют разбегающимся пробным частицам и потенциал становится «растянутым».Здесь критерием выбора выступает энергия гравитационного поля, которая в общем случае должна сохраняться. Поэтому, для применения теории гравитации к межгалактическому расширяющемуся пространству нужно ответить на вопрос о том, что 1 Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан, zahidzakir@theor-phys.org

show abstract

Influence of global cosmological expansion on local dynamics and kinematics

Cited by 160 publications

References 93 publications

On separate universes

On separate universes

Novie effekti v kosmologii: konservatsiya chastoti i intensivnosti izlucheniya proshedshego skopleniya galaktik

Soputstvuyushiy rasshireniyu nyutonovskiy potenzial galaktik i ih skopleniy vmesto tyomnoy materii

Contact Info

Product

Resources

About