Cosmologia não homogênea

A cosmologia não homogênea normalmente significa o estudo da estrutura do Universo e sua expansão ou com uma solução cosmológica exata da equação de Einstein , ou seja, um espaço-tempo (uma variedade Lorentziana ) induzida por uma métrica , ou com um método para calcular médias espaciais ou espaço-temporais. Esses modelos visam levar em consideração a não homogeneidade da distribuição da matéria no momento da formação de grandes estruturas, a fim de modelar uma estrutura como um grande vazio ou um aglomerado de galáxias, ou o 'Universo , muitas vezes tratando a energia escura como uma suposição supérflua. Essas abordagens contrastam com a teoria de perturbação , que considera pequenas perturbações da densidade em relação a uma métrica homogênea, que é válida quando essas flutuações são pequenas, e com as simulações de N-corpos que usam a gravidade de Newton, esta que é uma aproximação assumindo que as velocidades relativas são pequenas e os campos gravitacionais fracos. Entre os trabalhos para uma abordagem não perturbativa está a aproximação Relativística de Zel'dovich. Em 2016, Thomas Buchert, George Ellis , Edward Kolb e seus colegas estimaram que se o Universo é bem descrito por variáveis ​​cósmicas em um esquema que inclui um método de cálculo da média, então a suposição de que a energia escura seria um artefato de uso muito ingênuo da equação de Einstein permanece um problema científico aberto.

Soluções exatas

Soluções radialmente não homogêneas com simetria esférica (espacial), com a métrica Lemaître - Tolman (freqüentemente também chamada de Lemaître - Tolman - Bondi), são freqüentemente estudadas, assim como a métrica Stephani e a métrica Szekeres.

A abordagem das médias

O método mais popular de cálculo de médias são as médias escalares, ou seja, a média de um parâmetro escalar é uma média ponderada de acordo com o elemento de volume da métrica. O método fornece parâmetros da "retro-reação" cinemática e da curvatura média regional, que não é, em geral, espacialmente homogênea. As equações básicas dessa abordagem são freqüentemente chamadas de equações de Buchert, em homenagem ao seu autor principal.

Referências

  1. Krasinski, A., Inhomogeneous Cosmological Models , (1997) Cambridge UP, ( ISBN  0-521-48180-5 )
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  5. Thomas Buchert , Mauro Carfora , George FR Ellis , Edward W. Kolb , Malcolm AH MacCallum , Jan J. Ostrowski , Syksy Räsänen , Boudewijn F. Roukema , Lars Andersson , Alan A. Coley e David L. Wiltshire , “  The Universe is não homogêneo. Isso importa?  » , No CQG + , Instituto de Física ,20 de janeiro de 2016(acessado em 21 de janeiro de 2016 )
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