冷均匀球塌缩再探讨

我们报告了对 N 个自引力粒子牛顿动力学的研究结果，这些粒子初始处于准均匀球形态，且无初始速度。当 N \rightarrow \infty 时，这些初始条件将在有限时间内导致原点处出现密度奇点，但该奇点在任何有限 N 下均被抑制（由相关的密度涨落所致）。以往的研究侧重于收缩阶段所达最小尺寸随 N 变化的函数行为，而我们特别考察了最终形成的位力化晕的尺寸与能量。我们发现了出乎意料的结果：该结构的尺寸随 N 的增加而减小，按 N^{-1/3} 的比例标度，这一行为与剧烈弛豫过程中动能抛射按 N^{1/3} 的比例增长相关联。后一种标度关系可得到定性理解，并且若它代表了 N 的渐近行为，则意味着抛射的能量无上界。我们还讨论了所进行的测试，这些测试表明该能量抛射是一种平均场现象（即无碰撞动力学的结果）。