宇宙空隙中非平流重子与冷暗物质的相对论演化

本文探讨的是宇宙空隙中非平流的重子（baryons）和冷暗物质（CDM）的相对论演化。在$$ \varLambda $$ΛCDM宇宙背景下的宇宙空洞，通常是由这两种非静态物质成分构成的。作者们通过考虑爱因斯坦场方程的数值解，采用了一种适应于球对称和多组分流体流动的形式，以便精确地模拟这一复杂系统。 研究焦点在于如何处理非均匀分布和动态行为，特别关注的是在不同时空参考系下，两种非平动的尘埃源——重子和冷暗物质——之间的相互作用。他们通过一个简单的示例，展示了这种混合物质的局部膨胀和哈勃流之间的关系并非固定不变，而是受相对速度的影响。这种相对速度导致了两种物质成分的演化轨迹出现显著差异，具体表现在密度对比度深度、空隙尺寸以及周围过密度的幅度上。 这种帧依赖的演化理论模型对于理解当前观测到的局部宇宙学参数，如$H_0$（哈勃常数）与宇宙微波背景（CMB）推测值之间的分歧可能具有重要意义。由于不同参考系下的观测结果可能存在偏差，因此通过考虑特殊速度和大规模密度对比的初始条件，可以提供一种途径来解释这些观测数据的不一致性。 本文的工作不仅深化了我们对宇宙中空隙结构的理解，而且也为解决宇宙学中的关键问题，如宇宙膨胀速度测量，提供了新的理论分析工具。这进一步推动了我们对宇宙学基本原理的认识，以及对宇宙大尺度结构形成和演化过程的深入探究。