Akkretion auf oszillierende kosmische String-Schleifen

Zusammenfassung Kosmische String-Schleifen sind nicht-lineare Dichtefluktuationen, die im frühen Universum entstehen und eine wichtige Rolle bei der Erklärung vieler Phänomene spielen könnten, die im Widerspruch zum Standard-ΛCDM-Modell stehen. Daher sollte der Akkretionsprozess auf kosmische String-Schleifen im Detail untersucht werden. Die meisten bisherigen Arbeiten betrachten Schleifen als Punktmassen und ignorieren den Einfluss einer endlichen Schleifenweite. In dieser Arbeit nutzen wir die Zel'dovich-Näherung, um die nicht-lineare Masse zu berechnen, die von einer statischen, erweiterten Schleife mit einem zeitlich gemittelten Dichteprofil, das aus der Trajektorie der Schleifen-Oszillation abgeleitet wird, erzeugt wird, und vergleichen das Ergebnis mit dem, was für eine Punktmassenquelle erhalten wird. Wir stellen fest, dass die endliche Größe einer Schleife hauptsächlich die Entwicklung der Umkehrschalen während der frühen Phasen der Akkretion beeinflusst und nach einem kritischen Rotverschiebung zc (II)/(III) zum Punktmasse-Ergebnis konvergiert. Für zc (II)/(III) wird die insgesamt akkretierte Masse um eine Schleife im Vergleich zum Fall der Punktmasse unterdrückt und hat eine Wachstumsrate, die proportional zu (1 + z)^{-3/2} ist. Als unmittelbare Erweiterung analysieren wir auch qualitativ die Akkretion auf bewegliche Punktmassen und auf bewegliche erweiterte Schleifen. Neben der Reduktion der nichtlinearen Masse verändert die endliche Größe der Schleife auch die Form der Umkehroberfläche in den frühen Phasen der Akkretion.