Evolution der linearen kosmologischen Störungen und deren beobachtbare Implikationen in Galileon-typischer modifizierter Gravitation

Eine Skalar-Tensor-Theorie der Gravitation kann so gestaltet werden, dass sie nicht nur die aktuelle kosmische Beschleunigung berücksichtigt, sondern auch die Einschränkungen im Sonnensystem und im Labor erfüllt, indem eine nichtlineare Ableitungsinteraktion für das skalar Feld eingeführt wird. Eine solche zusätzliche skalare Freiheitsgrade wird als "Galileon" bezeichnet. Die grundlegende Idee ist inspiriert von der Dvali-Gabadadze-Porrati-Branewelt, aber man kann ein spukfreies Modell konstruieren, das eine selbstbeschleunigende Lösung zulässt. Wir führen eine vollständig relativistische Analyse der linearen Störungen in der Galileon-Kosmologie durch. Obwohl das Galileon-Modell die Hintergrundevolution der Standardkosmologie nachahmen kann, ist das Verhalten der Störungen ganz anders. Es wird gezeigt, dass es in der Metrik und den Galileon-Störungen in frühen Zeiten einen superhorizontalen Wachstumsmodus gibt, was darauf hindeutet, dass der Hintergrund instabil ist. Eine Feinabstimmung der Anfangsbedingungen für die Galileon-Fluktuation ist daher erforderlich, um eine wünschenswerte Evolution der Störungen in frühen Zeiten zu fördern. Unter der Annahme der sicheren Anfangsbedingungen berechnen wir dann die späte Evolution der Störungen und diskutieren die beobachtbaren Implikationen in der Galileon-Kosmologie. Insbesondere finden wir Antikorrelationsmuster in der Kreuzkorrelation des integrierten Sachs-Wolfe-Effekts und der großen Struktur, ähnlich dem normalen Ast des Dvali-Gabadadze-Porrati-Modells.