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不同星系类型下宇宙网的分形维数

宇宙学与河外天体物理 2026-03-05 v2

摘要

分形维数 DD 被用于按颜色类型(蓝色、绿色和红色)描绘宇宙中的大尺度星系分布。利用一个 NUVrKNUVrK 完备的 COSMOS2020 子样本(包含 618,952 个观测至 z=4z=4 的星系),我们推导出数密度,并将其与两种宇宙学距离度量(光度距离和共动(星系面积)距离)进行对比,以估计两个红移区间(z1z\gtrless1)内每种星系颜色类型的 DD 值。我们发现,对于 z<1z<1,存在一个普遍梯度 Dblue>Dred>DgreenD_{\mathrm{blue}}> D_{\mathrm{red}}>D_{\mathrm{green}}D=1.402.03D=1.40-2.03。对于 1<z41<z\leq4,梯度变为 Dblue>Dgreen>DredD_{\mathrm{blue}}>D_{\mathrm{green}}>D_{\mathrm{red}},且分形维数值更低,D=0.030.44D=0.03-0.44。这些结果表明,分形维数是星系族群如何示踪演化中的宇宙网的一个灵敏诊断指标,并证实了分形维数作为通过星系颜色进行大尺度结构观测绘图的实用工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.05309,
  title  = {Fractal dimension of the cosmic web with different galaxy types},
  author = {Ana Elisa Lima and Julianne C. Soares and Ana Carolina S. Tavares and Mariana V. Taveira and Sharon Teles and Amanda R. Lopes and Marcelo B. Ribeiro},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.05309},
  year   = {2026}
}

备注

13 pages, 4 figures, 16 graphs. Minor text improvements. Submitted for publication