轴子微团簇的早期种子

我们研究了暴胀后情形下轴子暗物质的微小尺度结构，该情形预言了称为轴子微团簇的低质量、高密度引力束缚轴子团块的形成。为此，我们数值地跟踪轴子场以及弦和畴壁网络在密度对比度冻结前的宇宙学演化。我们的模拟包含多达$8192^3$个点，是迄今所展示的非线性区轴子场演化的最大规模研究。Axitons（Klein-Gordon方程的伪呼吸子）在我们的模拟中被观察到在晚期形成。通过解析和数值研究其性质，我们观察到特别是最早的axitons对微团簇典型长度尺度上的密度扰动有贡献。我们分析了密度场的小尺度结构，给出了关联长度、功率谱以及将坍缩成轴子微团簇的高密度区的分布。我们模拟的最终密度场可用于在包含引力的模拟中计算微团簇质量分数。特别地，我们发现典型的微团簇前身比先前认为的更小，且仅具有中等、$\mathcal{O}(1)$的过密度。我们预期这些微团簇具有丰富的子结构，源于弦-壁网络坍缩中产生的小尺度涨落以及axitons。