宇宙动力学观测数据约束暗物质状态方程

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随着时代的变迁,人们对于宇宙的的认识也在不断深入。今天,我们对宇宙的研究已经迎来了精确宇宙学时代。宇宙学的进一步发展不仅需要理论的进步,同时也依赖于观测数据精度的提高。不断更新的观测数据显示,我们的宇宙被数量巨大的暗成分统治着。欧洲空间局公布的Planck数据显示当前宇宙中26.8%的成分是不会与辐射发生作用的物质,我们把这种物质称为暗物质。暗物质对于宇宙的演化历史起着至关重要的作用,因此近年来对于暗物质的研究成为了现代宇宙学的热点。为了弄清楚暗物质的性质,人们提出了不同的暗物质模型,同时也在运用各种宇宙学观测数据对模型参数进行限制。模型参数的确定对于暗物质性质的研究具有十分重要的意义,在众多参数中,最重要的是暗物质态方程。由于动力学观测数据中含有宇宙大尺度结构形成的重要信息,因此使用这些数据能够对宇宙学模型给出更好的限制。本文着重于使用含有大尺度结构信息的观测数据来对暗物质模型参数进行限制。  本文安排如下:首先是引言部分。在第一章我们将对宇宙学的背景知识进行简单介绍,主要包括:背景动力学和扰动方程的详细推导过程。接下来在第二章里,我们将对当前常用的宇宙学观测数据进行介绍,其中包括:超新星,宇宙微波背景辐射,重子声波震荡,红移空间扭曲,以及弱引力透镜。在本文的第三章,我们将介绍一种态参数不为零的温暗物质模型,并且运用观测数据对其模型参数进行限制。在限制过程中,我们将添加红移空间扭曲和弱引力透镜观测数据,由于这两个数据包含了宇宙大尺度结构信息,因此能够对暗物质模型给出更好的限制。本文中我们还展示了不包含动力学观测数据的限制结果,并且和我们得到的结果进行比较。在本文的最后是我们的总结和展望。
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