在$\Lambda$CDM宇宙学中重建球对称补偿宇宙区域的物质剖面

宇宙空洞大尺度剖面的缺乏物理动机模型限制了我们从研究中提取有价值宇宙学信息的能力。在本文中，我们通过引入称为CoSpheres的球对称补偿宇宙区域来解决此问题。此类宇宙区域围绕密度场中的局域极值识别，并承认唯一补偿半径 $R_1$，其中内部球质量被精确补偿。通过扩展标准峰值模型并实施补偿条件来研究其起源。由于补偿半径随宇宙本身演化，$R_1(t)\propto a(t)$，CoSpheres表现为具有固定共动体积的气泡宇宙。利用球坍缩模型，我们在N体模拟中高精度重建其剖面直至 $z=0$。CoSpheres被对称地定义和重建，既针对中心极大（播种晕和星系）也针对极小（识别为宇宙空洞）。我们展示完整的非线性动力学可在这一特定补偿半径附近解析求解，为宇宙学提供有用预测。该形式突出了局域极值与其大尺度宇宙环境之间的原始关联。这些球对称补偿宇宙区域的统计性质以及有效约束宇宙学与引力的可能性将在伴随论文中研究。