【摘 要】
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现代宇宙学的理论基础之一是所谓的宇宙学原理:宇宙在大尺度上是均匀且各向同性的。精确宇宙学时代的来临使得从观测上检验宇宙学原理成为可能。迄今对巡天观测数据的分析已经能很好地表明大尺度结构上的各向同性性质,但是对星系在大尺度结构上的分布是否均匀尚有争议。这体现在,尚未有一个公认成立的大尺度结构的均匀性尺度。按照标准宇宙学方法对巡天数据的分析表明,在小尺度上(<100Mpc/h),可观测宇宙中的星
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现代宇宙学的理论基础之一是所谓的宇宙学原理:宇宙在大尺度上是均匀且各向同性的。精确宇宙学时代的来临使得从观测上检验宇宙学原理成为可能。迄今对巡天观测数据的分析已经能很好地表明大尺度结构上的各向同性性质,但是对星系在大尺度结构上的分布是否均匀尚有争议。这体现在,尚未有一个公认成立的大尺度结构的均匀性尺度。按照标准宇宙学方法对巡天数据的分析表明,在小尺度上(<100Mpc/h),可观测宇宙中的星系分布是不均匀的,特别是呈现出分形分布的特征。而在较大的尺度上,据信存在一个均匀尺度rh,超过该尺度的星系分布满足均匀性。目前有很多研究试图从巡天观测数据中确定这一均匀尺度rh,从而确定宇宙学原理的有效性。在这篇论文中,我们获取并处理了斯隆数字巡天(SDSS)最新发布的数据DR16。利用其中eBOSS亮红星系(LRG)数据样本,计算了 LRG星系分布的两点相关函数ξ(r),初步得到宇宙大尺度结构的均匀尺度rh的范围在156-216 Mpc/h之间,特征尺度r0约为5-16 Mpc/h。这一结果与标准宇宙学模型(ACDM模型)的理论预言基本符合。但是,我们必须指出,如果把宇宙大尺度结构看作一个复杂系统,在对均匀性尺度的定义上,标准宇宙学和统计物理学存在一定的“张力”。这导致在对均匀尺度的理解(以及计算)上,可能存在显著的不同。本论文目前的初步计算为在不远的将来进一步考察大尺度结构奠定了基础。
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