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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Generalized Layzer-Irvine equation: The role of dark energy perturbations in cosmic structure formation

P. P. Avelino, C. F. V. Gomes

Resumo
We derive, using the spherical collapse model, a generalized Layzer-Irvine equation which can be used to describe the gravitational collapse of cold dark matter in a dark energy background. We show that the usual Layzer-Irvine equation is valid if the dark matter and the dark energy are minimally coupled to each other and the dark energy distribution is homogeneous, independently of its equation of state. We compute the corrections to the standard Layzer-Irvine equation which arise in the presence of dark energy inhomogeneities assuming a minimal coupling between dark matter and dark energy. We show that, in the case of a dark energy component with a constant equation-of-state parameter consistent with the latest observational constraints, these corrections are expected to be small, even if the dark energy has a negligible sound speed. However, we find that, in more general models, the impact of dark energy perturbations on the dynamics of clusters of galaxies, which will be constrained by ESA’s Euclid mission with unprecedented precision, might be significant.

Physical Review D
Volume 88, Página 043514_1
agosto 2013

>> ADS>> DOI

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.

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