无碰撞宇宙薄饼的引力不稳定性
天体物理学
2009-10-28 v1
摘要
我们通过数值方法研究了在Einstein-de Sitter宇宙中由无碰撞暗物质组成的宇宙薄饼的引力不稳定性，以证明薄饼相对于片段化和纤维形成而言是不稳定的。在此文中，“薄饼”被定义为一维正弦平面波、绝热密度扰动的非线性结果。我们采用高分辨率的二维N体模拟，通过粒子-网格（PM）方法来研究薄饼对对称（密度）或反称（弯曲或波纹）模式的响应，这些模式的波矢分别为k_s和k_a，垂直于薄饼平面波的波矢k_p。我们考虑的是最初“冷”的暗物质（即在初始条件中没有随机热力学速度）。我们还研究了有限随机各向同性初始速度迫散（即初始热力学速度）对薄饼坍缩和不稳定性的影响。结果表明，薄饼对所有波长小于l_p（即l_p=2pi/k_p）的扰动而言是引力不稳定的。这些结果与近似薄片能量论的预期相矛盾。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9610228,
title = {Gravitational Instability in Collisionless Cosmological Pancakes},
author = {Azita Valinia and Paul R. Shapiro and Hugo Martel and Ethan T. Vishniac},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9610228},
year = {2009}
}
备注
To appear in the Astrophysical Journal (1997), accepted for publication 10/10/96, single postscript file, 61 pages, 19 figures