碰撞性质与非碰撞性质物质：引力聚集的一维分析

我们 presented 一系列一维 N 体和湍流动力学模拟的结果，这些模拟用于测试以扩张背景下，单质量分子物质和暗物质在引力聚集中的不同性质。假设初始的高斯随机密度扰动具有幂律谱 $P(k) \propto k^n$。我们分析了不同谱指数 $n$ 下的密度扰动分布和热力学量的分布，并讨论了相应模拟中聚集统计性质。在大尺度上，两种成分的最终分布非常相似，而在小尺度上，暗物质呈现出单质量分子物质中未出现的致密性。两种成分中密度扰动振幅随谱指数 $n$ 而变化，仅当 $n=-1$ 时，单质量分子物质的密度扰动振幅大于暗物质。这一结果也得到偏差因子行为的确认：该偏差因子定义为单质量分子物质与暗物质扰动均值之比，在不同尺度上：当 $n=1,3$ 时，除在非常大尺度上趋于 1 外，始终小于 1；而当 $n=-1$ 时，在所有尺度上都大于 1.4。所有模拟还显示，暗物质和单质量分子物质中最大峰的位置并不存在完全对应的关系，这一点通过交叉相关分析得到了确认。最终温度取决于初始谱指数：$n=-1$ 时获得的最高温度接近高密度区域。