宇宙网的多流肖像

我们报告了首次在$\Lambda$CDM 宇宙学的宇宙学$N$体模拟中对暗物质晕多流环境的研究结果。暗物质的完整动力学状态可描述为六维相空间中的一个三维子流形——暗物质片。在本研究中，我们使用拉格朗日子流形$x = x(q,t)$（其中$x$和$q$分别为共动欧拉坐标和拉格朗日坐标），其在动力学上等价于暗物质片，但更便于数值分析。我们的主要结果总结如下：在模拟分辨率下（即无额外平滑），宇宙网表现为一种层级结构：每个晕主要嵌入在丝状交叉点的网状丝状框架中，而每条丝则嵌入在壁状交叉点的网状壁状结构中。局部来看，每个晕或子晕都是流数场中的一个峰值。邻近丝状结构中的流数高于邻近壁状结构中的流数。壁是流数等于三或少量的区域。空洞由要求为单流流动区域的局部条件唯一界定。环绕晕的流壳层相当薄，最近的空洞区域通常位于距晕中心一个半 FOF 半径范围内。