宇宙扰动三轴碰撞的解析模型

我们提出了一种解析模型，用于描述来自高斯随机场初始宇宙扰动的非球形坍缩。坍缩区域被视为常密度的椭球体，受周围物质产生的四极潮汐剪切作用。椭球体的动力学由椭球体自身引力与外部四极剪切共同决定。这两种力均与坐标线性相关，因此在任意时刻都保持椭球体的均匀性。外部剪切的�幅被演化为薄球壳中的非线性范畴，这些球壳仅允许沿其内侧质量的径向运动。我们描述了如何从初始密度扰动的随机场中以恰当的相关方式抽取初始条件。通过考虑大量的随机初始条件实现，计算出通过其四极矩与潮汐剪切耦合所获得的物体形状与角动量分布。我们发现自旋参数的平均值为 0.04，仅对系统质量、平均宇宙密度或扰动初始功率谱的依赖很弱，这与 N 体模拟的结果一致。在冷暗物质功率谱下，大多数物体从准球形初始状态演化为薄片或纤维状，随后完成virialization。低自旋物体倾向于更为球形。形状演化主要由外部剪切引起，而非物体初始的三轴性。坍缩区域的三轴形状统计分布可用于检验宇宙模型是否与大尺度星系调查结果相符。