由长波模式耦合引起的非线性效应

我们使用宇宙流体方程研究密度涨落的非线性模式耦合。我们发现，对于现实的宇宙光谱，在大尺度结构感兴趣的尺度上，来自初始光谱中长波部分的贡献是显著的。这种模式耦合的一个结果是，在高红移时，$z$，非线性尺度[由 $\sigma(z)=1$ 定义]显著大于线性外推所 indicated 的值。在标准 CDM 光谱且 $\sigma_8=1$ 归一化情况下，$z=20, 10, 5$ 时对应的质量分别约为线性外推值的 $100, 10, 3$ 倍。我们还研究了当功率光谱指数 $n<-1$ 时，密度场是否会因长波模式而产生发散贡献。使用一种近似非扰动方法我们发现，当 $n>-3\,$ 时，发散贡献仅出现在相位上。这可以关联到大尺度的 bulk 速度，阐明了来自 N 体仿真的先前结果。