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宇宙扰动:进入非线性 regime

天体物理学 2009-10-28 v1

摘要

我们考虑由引力演化引起的宇宙密度扰动的单环修正,对二体谱和偏斜度进行了研究。通过与数值模拟的比较已确立,树水平扰动理论(PT)在最大尺度上描述这些量。一环PT提供了探索向非线性 regime过渡的工具,适用于较小尺度。在本工作中,我们发现随着谱指数n的变化,一环二体谱遵循与一环功率谱类似的模式,这种模式在临界指数n_c = -1.4处显示行为变化,此时非线性修正为零。对于二体谱,当n小于n_c时,一环修正增加了主导贡献的配置依赖性;当n大于n_c时,一环修正倾向于抵消树水平二体谱的配置依赖性,与n=-1数值模拟的结果一致。类似情况也适用于Zel'dovich近似(ZA),其中n_c = -1.75。使用维数正则化,我们获得了针对n=-2初始功率谱的单环二体谱的显式解析表达式,分别适用于引力不稳定的精确动力学和ZA。我们还计算了包括局部密度场平均化的偏斜系数,对于n=-2:高斯平滑时S_3(R) = 4.02 + 3.83 sigma^2(R),圆形平滑时S_3(R) = 3.86 + 3.18 sigma^2(R),其中sigma^2(R)是平滑窗口半径为R的密度场扰动的方差。与完全非线性数值模拟的比较表明,对于n < -1,一环PT可以将我们对非线性聚类理解扩展到稳定聚类 regime开始的尺度。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/9612207,
  title  = {Cosmological Perturbations: Entering the Non-Linear Regime},
  author = {Roman Scoccimarro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9612207},
  year   = {2009}
}

备注

38 pages, 10 figures. Submitted to ApJ, August 1996