Mapa do Site
Contactos
Siga-nos no Facebook Siga-nos no Twitter Canal YouTube
Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Cosmic strings in an open universe: Quantitative evolution and observational consequences

P. P. Avelino, R. R. Caldwell, C. J. A. P. Martins

Resumo
The cosmic string scenario in an open universe is developed-including the equations of motion, a model of network evolution, the large angular scale cosmic microwave background (CMB) anisotropy, and the power spectrum of density fluctuations produced by cosmic strings with dark matter. We first derive the equations of motion for a cosmic string in an open Friedmann-Robertson-Walker (FRW) space-time. With these equations and the cosmic string stress-energy conservation law, we construct a quantitative model of the evolution of the gross features of a cosmic string network in a dust-dominated, Ω<1 FRW space-time. Second, we apply this model of network evolution to the results of a numerical simulation of cosmic strings in a dust-dominated, Ω=1 FRW space-time, in order to estimate the rms temperature anisotropy induced by cosmic strings in the CMB. By comparing to the COBE-DMR observations, we obtain the normalization for the cosmic string mass per unit length μ as a function of Ω. Third, we consider the effects of the network evolution and normalization in an open universe on the large scale structure formation scenarios with either cold or hot dark matter (CDM, HDM). The string+HDM scenario for Ω<1 appears to produce too little power on scales k>~1 Ωh2/Mpc. In a low density universe the string+CDM scenario is a better model for structure formation. We find that for cosmological parameters Γ=Ωh~0.1-0.2 in an open universe the string+CDM power spectrum fits the shape of the linear power spectrum inferred from various galaxy surveys. For Ω~0.2-0.4, the model requires a bias b>~2 in the variance of the mass fluctuation on scales 8 h-1 Mpc. In the presence of a cosmological constant, the spatially flat string+CDM power spectrum requires a slightly lower bias than for an open universe of the same matter density.

Physical Review D
Volume 56, Página 4568
outubro 1997

>> ADS

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

Continuar no sítio do CAUP|Seguir para o sítio do IA