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宇宙微波背景上等温线和环的分形结构

宇宙学与河外天体物理 2015-03-17 v3 统计力学

摘要

研究了全天图上宇宙微波背景辐射等温线和环的统计特性,并确认了辐射温度涨落中的分形结构。我们估计了分形指数,例如等温线整体图案的分形维数 DeD_{\mathrm{e}}、单条等温线的分形维数 DcD_{\mathrm{c}}、等温环尺寸分布的科尔恰克定律指数 ζ\zeta、两种赫斯特指数——CMB 辐射轮廓的 HeH_{\mathrm{e}} 和单条等温线的 HcH_{\mathrm{c}}。我们还对两个人工天图进行了分形分析,这两个天图分别由物理宇宙学中的标准模型(WMAP 最佳拟合 Λ\Lambda 冷暗物质模型)和粗糙表面的高斯自由模型模拟生成。真实 CMB 辐射以及使用 Λ\LambdaCDM 模型模拟中的温度涨落是非高斯的,其意义在于等温线和环的位移具有由 He0.23<1/2H_{\mathrm{e}} \simeq 0.23 < 1/2 指示的反持久性。

关键词

引用

@article{arxiv.1012.1701,
  title  = {Fractal Structure of Isothermal Lines and Loops on the Cosmic Microwave Background},
  author = {Naoki Kobayashi and Yoshihiro Yamazaki and Hiroto Kuninaka and Makoto Katori and Mitsugu Matsushita and Satoki Matsushita and Lung-Yih Chiang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1012.1701},
  year   = {2015}
}

备注

JPSJ3, 5 pages, 4 figures, 1 table. v3: minor corrections made for publication in J. Phys. Soc. Jpn