宇宙网的多尺度现象学

我们分析了定义宇宙网的不同形态的结构与连通性。借助我们的多尺度形态滤波器（MMF），我们将宇宙学$\Lambda$CDM N体计算机模拟中的物质分布分解为团簇、纤维状结构和片状结构。MMF非常适合处理纤维状结构和片状结构的各向异性形态特征，以及层级演化的宇宙物质分布的多尺度性质。我们的研究结果可总结如下：i).- 尽管所有形态都占据大致明确的密度范围，但仅凭密度不足以区分它们，因为它们存在重叠。仅以密度定义的环境无法纳入每种形态的内在动力学。这在晕之间的线性和非线性相互作用中起着重要作用。ii).- 宇宙中的大部分质量集中在纤维状结构中，其次是团簇。就体积而言，团簇只占极小部分，纤维状结构不超过9%。片状结构在质量和体积方面相对不显著。iii).- 平均而言，大质量团簇比低质量团簇连接更多的纤维状结构。质量$M \sim 10^{14}$ M$_{\odot}$ h$^{-1}$的团簇平均连接两条纤维状结构，而质量$M \geq 10^{15}$ M$_{\odot}$ h$^{-1}$的团簇平均连接五条纤维状结构。iv).- 密度轮廓表明，纤维状结构的典型宽度为2$\Mpch$。片状结构的边界不太明确，宽度在5-8 Mpc h$^{-1}$之间。在其内部，纤维状结构具有幂律密度轮廓，斜率${\gamma}\approx -1$，对应于等温密度轮廓。