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Erschienen in:

2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

A Newtonian Approach to the Cosmological Dark Fluids

verfasst von : A. Aviles, J. L. Cervantes-Cota, J. Klapp, O. Luongo, H. Quevedo

Erschienen in: Selected Topics of Computational and Experimental Fluid Mechanics

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

We review the hydrodynamics of the dark sector components in Cosmology. For this purpose we use the approach of Newtonian gravitational instability, and thereafter we add corrections to arrive to a full relativistic description. In Cosmology and Astrophysics, it is usual to decompose the dark sector into two species, dark matter and dark energy. We will use instead a unified approach by describing a single unified dark fluid with very simple assumptions, namely that the dark fluid is barotropic and that its sound speed vanishes.

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In the jargon of Cosmology we refer to any particle of the standard model that is not relativistic as a baryon, referring mainly to protons and neutrons. In contrast, in particle physics a baryon is a composite subatomic particle made up of three quarks.

Our convention for a Fourier transform of a vector or a scalar function $f$ is

$$\begin{aligned} \tilde{f}(\mathbf{k}) = \int d^3 x f(\mathbf{x}) e^{i \mathbf{k} \cdot \mathbf{x}}. \end{aligned}$$

In this work, without worrying about confusions, we omit the tilde on Fourier transform quantities.

Other definitions are possible. In Hu and Eisenstein (1999) the barotropic condition is not considered but additional conditions on its EoS are imposed. In Luongo and Quevedo (2012, 2014) it is defined as an ideal gas with vanishing speed of sound.

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Titel: A Newtonian Approach to the Cosmological Dark Fluids
verfasst von: A. Aviles
J. L. Cervantes-Cota
J. Klapp
O. Luongo
H. Quevedo
Verlag: Springer International Publishing
Buch: Selected Topics of Computational and Experimental Fluid Mechanics
Print ISBN: 978-3-319-11486-6

Electronic ISBN: 978-3-319-11487-3

Copyright-Jahr: 2015
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-319-11487-3_43