در این پایان نامه به بررسی ساختارهای انرژی تاریک با سرعت صوت متغیر یا به عبارت دیگر خوشگی انرژی تاریک می پردازیم. در فصل اول مروری اجمالی بر کیهانشناسی استاندارد خواهیم داشت و مفاهیم اساسی از جمله انبساط عالم، هسته زایی و تابش ریزموج زمینه را شرح می دهیم. در فصل دوم شواهد رصدی انرژی تاریک را مرور کرده و اثر isw را به عنوان یکی از روش های مهم بررسی خواص انرژ ی تاریک معرفی می کنیم. در فصل سوم نظریه اختلال را شرح داده و فرم اختلالی معادلات انیشتین را استخراج می کنیم. در فصل چهارم مسئله خوشگی انرژی تاریک و سرعت صوت متغیر را مطرح کرده و نشان می دهیم چگونه با استفاده از محاسبه همبستگی ضربی اثر isw و تباین عددی کهکشان ها می توان اثرات خوشگی انرژی تاریک را مشاهده کرد. در فصل آخر نیزبه کمک روش های عددی ، همبستگی ضربی را محاسبه خواهیم کرد.

چکیده مطالعه ساختارهای بزرگ مقیاس کیهانی ابزاری قوی در بررسی مدل های کیهان شناسی به حساب می آیند. چرا که این ساختارها هم به انبساط هابلی و به شرایط اولیه(به طور خاص فیزیک تورم) حساس هستند. مشاهدات رصدی نشان می دهد که نواحی فروچگال یا همان تهی جاها یک شکل مهم از ساختارهای بزرگ مقیاس در کیهان امروز هستند. در این پایان نامه ما ابتدا به مرور کیهان شناسی استاندارد می پردازیم. سپس فرمولبندی اختلالی را برای شناخت ساختارهای بزرگ مقیاس کیهانی مرور می کنیم و دینامیک ناپایداری گرانشی را برای گستره خطی و غیرخطی مورد بحث قرار می دهیم. سپس یک چارچوب تحلیلی برای پیش بینی توزیع و آمار تهیجاها که با استفاده از نظریه گشت ارائه می شود را مورد بررسی قرار می دهیم. در ادامه با استفاده از روش انتگرال مسیر اثر ناگوسیت اولیه را بر توزیع تهی جاها بدست می آوریم . در فصل آخر نتایج نظری فصل های قبل را با داده های رصدی درباره توزیع فراوانی تهی جاها و شعاع آن را مقایسه می کنیم.

داده های رصدی از تابش پس زمینه کیهان تا مشاهدات ساختارهای بزرگ مقیاس کیهانی دلالت بر مدل استاندارد کیهان شناسی دارند‏، این مدل علی رغم موفقیت در توصیف پدیده های رصدی‏، در برابر چالش هایی نیز قرار دارد. یکی از بهترین این چالش ها‏، رصد خوشه های کهکشانی پرجرم در انتقال به سرخ های بالا ‎z>1‎‎‏ می باشد. از آن جایی که مدل ‎ پیش بینی می کند که تشکیل ساختار سلسله مراتبی (از کوچک به بزرگ) است‏، وجود این خوشه های کهکشانی پرجرم در انتقال به سرخ های بالا‏، چالشی برای تشکیل ساختار ‎ ‎ ‏است.‎ ‏در‎ این پایان نامه به بررسی نظریه تشکیل ساختار در مدل استاندارد پرداخته و نشان خواهیم داد که چگونه این تصویر با خوشه های پرجرم مشکل دارد. در ادامه به بررسی مدل های انرژی تاریک خواهیم پرداخت و نشان خواهیم داد که معادله حالت وابسته به زمان انرژی تاریک می تواند رشد ساختارها را تغییر دهد و به عنوان گزینه ای برای بررسی خوشه های پرجرم در انتقال به سرخ بالا باشد.