一维宇宙学中的后坍缩扰动理论——超越壳层交叉
宇宙学与河外天体物理
2017-08-02 v1
摘要
我们发展了一种新的扰动理论（PT）处理方法，能够描述一维宇宙学情形下壳层交叉后大尺度结构的引力动力学。从冷初始条件出发，物质分布的运动在早期遵循单流情形，在一维中可由一阶拉格朗日扰动（即 Zel'dovich 解）精确描述。然而，壳层交叉后单流流动不再成立，而对多流流动的正确刻画对于坍缩后动力学至关重要。在本文中，我们扩展了 Colombi（2015, MNRAS 446, 2902）的先前工作，给出了宇宙学设置下壳层交叉后多流流动的扰动描述。此外，我们引入了一种自适应平滑方案来处理相空间结构的整体性质。该方案中的滤波尺度与坍缩后区域的下一次交叉时间相关联，由我们的 PT 计算估计。我们的 PT 处理结合自适应平滑在若干案例中进行了说明。将预测与模拟进行比较，我们发现带有自适应平滑的后坍缩 PT 即使在小尺度上也能极好地重现功率谱和相空间结构，而在此处 Zel'dovich 解与模拟存在显著偏差。
引用
@article{arxiv.1701.09088,
title = {Post-collapse perturbation theory in 1D cosmology -- beyond shell-crossing},
author = {Atsushi Taruya and Stéphane Colombi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.09088},
year = {2017}
}
备注
27 pages, 11 figures