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重求和动力学场论:在宇宙学框架中用介观粒子流体力学描述重子物质

宇宙学与河外天体物理 2019-05-20 v2

摘要

近来,Bartelmann 等人提出了一种“动力学场论”(KFT)形式体系以应对大尺度结构形成的困难。在该方法中,基于统计场论方法考察经典粒子非平衡系综的动力学。迄今仅考虑了来自暗物质的贡献,其在甚大尺度上被假定能准确描述我们的宇宙。然而,在更小尺度上,也必须计入重子贡献。基于 Viermann 等人的思想,我们提出一种有效的流体力学粒子模型,以在宇宙学框架中描述重子物质。利用该模型,在 Lilow 等人的重求和 KFT 框架内以最低微扰阶计算了重子密度对比功率谱。我们讨论了与暗物质情形的定性差异,并与由欧拉微扰理论得到的重子谱进行定量比较。后续论文将解决分别描述暗物质与重子物质的两种理论的耦合问题,以获得宇宙物质的完整模型。尽管我们仅关注宇宙学系统,但我们要强调此处所有方法均具相当一般性,使其也适用于其他领域。

关键词

引用

@article{arxiv.1811.07741,
  title  = {Resummed Kinetic Field Theory: Using Mesoscopic Particle Hydrodynamics to Describe Baryonic Matter in a Cosmological Framework},
  author = {Daniel Geiss and Robert Lilow and Felix Fabis and Matthias Bartelmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1811.07741},
  year   = {2019}
}

备注

24 pages, 2 figures, current version: added more explanatory material (especially on the underlying RKFT-formalism), added references to literature on non-linear structure formation, make difference to pure dark matter model clearer, further minor changes; content matches published version