Structure Formation in Modified Gravity Cosmologies

این پایان نامه منحصر به فرد تمام جنبه های تئوری های گرانش را فراتر از نسبیت عام اینشتین، از تنظیم معادلاتی که تکامل آشفتگی ها را توصیف می کند، تا تعیین بهترین پارامترها با استفاده از محدودیت هایی مانند تابش پس زمینه مایکروویو، و در نهایت تا موارد بعدی را پوشش می دهد. مراحل شکل‌گیری ساختار با استفاده از شبیه‌سازی‌های جدید بدن N و مقایسه آن‌ها با مشاهدات کهکشان‌ها، خوشه‌ها و دیگر ساختارهای در مقیاس بزرگ. این کار واقعاً پیشگامانه، مطالعه مدل‌های گرانشی اصلاح‌شده را با مدل استاندارد کیهان‌شناسی مطابقت می‌دهد. از زمان کشف انبساط پرشتاب کیهان، که با اعطای جایزه نوبل فیزیک در سال 2011 مشخص شد، علاقه فزاینده ای به درک عواملی که باعث این شتاب می شود وجود داشته است. یک توضیح ممکن در نظریه های گرانش فراتر از نسبیت عام انیشتین نهفته است. این پایان نامه به تمام جنبه های مشکل می پردازد، رویکردی که برای جلوگیری از سوگیری های بالقوه فاجعه آمیز در تفسیر ماموریت های مشاهده ای آتی بسیار مهم است.

This unique thesis covers all aspects of theories of gravity beyond Einstein’s General Relativity, from setting up the equations that describe the evolution of perturbations, to determining the best-fitting parameters using constraints like the microwave background radiation, and ultimately to the later stages of structure formation using state-of-the-art N-body simulations and comparing them to observations of galaxies, clusters and other large-scale structures. This truly ground-breaking work puts the study of modified gravity models on the same footing as the standard model of cosmology. Since the discovery of the accelerating expansion of the Universe, marked by the awarding of the 2011 Nobel Prize in Physics, there has been a growing interest in understanding what drives that acceleration. One possible explanation lies in theories of gravity beyond Einstein’s General Relativity. This thesis addresses all aspects of the problem, an approach that is crucial to avoiding potentially catastrophic biases in the interpretation of upcoming observational missions.