Theoretical study on relativistic inhomogeneous universe

相对论非均匀宇宙的理论研究

• 批准号: 21540276
• 负责人: NAKAO Kenichi
• 金额: $ 1.58万
• 依托单位: Osaka City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21540276/
• 关键词: 宇宙論; 相対論; 非一様宇宙; ダークエネルギー

In order to show various natures of inhomogeneous universe, the following three subjects ;(1) construction of initial data of a universe model composed of regularly aligned black holes and its cosmic volume expansion ;(2) cylindrical inhomogeneous structures with infinite length ;(3) cosmological model with a spherically symmetric void of a comparable size with a cosmological horizon scale. For the subject(1), I showed that the volume expansion rate of a black hole universe model is determined by an equation similar to that of the homogeneous and isotropic universe model. For the subject(2), I obtain a very significant result that may lead to a counterexample of the cosmic censorship hypothesis. For the subject(3), I studied the spectrum of the cosmic microwave background radiation, kinematic Sunyaev-Zel' dovich effect, redshift drift and the evolution of anisotropic density fluctuations. These results imply that inhomogeneity of the universe is very important to decide what is the dark energy and how large it is.

为了显示非均匀宇宙的各种性质，以下三个主题；(1)构建由规则排列黑洞组成的宇宙模型的初始数据及其宇宙体积膨胀；(2)无限长圆柱非均匀结构；(3)一个具有相当大小和宇宙学视界尺度的球对称空洞的宇宙模型。对于主题(1)，我证明了黑洞宇宙模型的体积膨胀率由类似于均匀各向同性宇宙模型的方程决定。对于主题(2)，我得到了一个非常重要的结果，它可能导致宇宙审查假设的反例。在课题(3)中，我研究了宇宙微波背景辐射的光谱、运动学Sunyaev-Zel' dovich效应、红移漂移和各向异性密度涨落的演化。这些结果表明，宇宙的非均匀性对于决定什么是暗能量以及暗能量有多大非常重要。

项目成果

Dynamical Instability in a Relativistic Cylindrical Shell Composed of Counter-Rotating Particles

由反向旋转粒子组成的相对论圆柱壳的动力学不稳定性

• DOI: 10.1143/ptp.128.191
• 发表时间: 2011
• 作者: Yasunari Kurita;K. Nakao
• 通讯作者: K. Nakao

ブラックホール宇宙の初期条件

黑洞宇宙的初始条件

• 发表时间: 2010
• 作者: 阿部博之;中尾憲一;孝森洋介;柳哲文
• 通讯作者: 柳哲文

(N+1)次元円筒対称null shellの重力崩壊によるブラックストリングの形成とその安定性

(N+1)维圆柱对称零壳引力塌缩形成黑弦及其稳定性

• 发表时间: 2010
• 作者: 寺川達哉;中尾憲一;孝森洋介;木村匡志;阿部博之;伊形尚久;宮本雲平
• 通讯作者: 宮本雲平

宇宙原理の検証

验证宇宙原理

• 发表时间: 2012
• 期刊: 日本物理学会誌BUTURI
• 作者: 柳哲文;中尾憲一
• 通讯作者: 中尾憲一

ヴォイド宇宙モデルにおける密度ゆらぎ相関関数

虚空宇宙模型中的密度涨落相关函数

• 发表时间: 2012
• 作者: 西川隆介;柳哲文;中尾憲一;西川隆介
• 通讯作者: 西川隆介