自生引力气体的稀疏与坍缩相位

我们使用在短距离处正规化的牛顿势，研究热平衡下的自生引力气体。这一短距离截断允许我们获得包括气体本身在内的完整描述。我们给出了 N-body 正规化自生引力气体在 canonical ensemble 中的场论描述。对应的功能积分在 N -> infty 极限下被 saddle points 支配，这提供了均匀场描述。众所周知的稀疏解(等向球)被恢复。我们发现新的解在正规化理论中是光滑的，但在零截断极限下变得奇异。它们描述了在截断大小的区域中高度浓缩的颗粒的坍缩配置。这些坍缩解为自由能提供绝对最小值。我们发现进一步的新的解在坍缩与稀疏配置之间进行插值，描述气体坍缩的隧穿过程。这种坍缩过程的转移概率对于大 N 极小。也就是说，在它们在局部上稳定的条件下，稀疏解在实践中是稳定的。