从 Boltzmann 方程分析 Jeans 不稳定性

本文在引力场与 Poisson 方程存在的情形下，在无碰撞 Boltzmann 方程的框架内分析了自引力流体的动力学。分析了两种情形：静态宇宙中包含重子物质与暗物质的系统，以及膨胀宇宙中的单一系统。将受扰分布函数的振幅视为 Boltzmann 方程碰撞不变量的线性组合。对于重子物质与暗物质系统，组合系统的 Jeans 质量小于单一系统的 Jeans 质量，表明引发坍缩所需的质量更小。对于膨胀宇宙中的单一系统，无需使用 Jeans “技巧”，并且结果表明，对于小波长，密度对比发生振荡，而对于大波长，它随时间增长并出现 Jeans 不稳定性。