无标度引力成团的自相似性与标度行为
天体物理学
2009-10-28 v1
摘要
我们测量了具有无标度初始功率谱的膨胀宇宙 N 体模拟中平滑密度场概率分布的标度性质，特别关注稳定成团假说的预测。我们集中分析比值 S_Q(ℓ) ≡ ξ̄_Q / ξ̄_2^(Q-1)，Q ≤ 5，其中 ξ̄_Q 是半径为 ℓ 的元胞上的平均 Q 体相关函数。高阶相关性的行为通过空洞概率分布函数来研究。作为 ξ̄_2 的函数，量 S_Q (3 ≤ Q ≤ 5) 表现出两个平台，在 ξ̄_2 ~ 1 附近有一个平滑过渡。在弱非线性区域 (ξ̄_2 ≲ 1)，结果与微扰理论的预测合理一致。在非线性区域 (ξ̄_2 > 1)，函数 S_Q(ξ̄_2) 大于弱非线性区域的值，并且随着 -n 的增加而增加。对于所有 n，它都能很好地拟合表达式 S_Q = (ξ̄_2/100)^{0.045(Q-2)} S̃_Q。这种对尺度的弱依赖性证明，至少对于 n=0 和 n=+1，与稳定成团预测存在微小但显著的偏离。对 P_0 的分析证实，在我们探测的非线性区域部分，函数 S_Q 的预期标度不变性并未完全达到，除非可能对于 n=-2，以及勉强对于 n=-1。在这两种情况下，我们的测量精度不足以做出判别。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9508142,
title = {Self-similarity and scaling behavior of scale-free gravitational clustering},
author = {S. Colombi and F. R. Bouchet and L. Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9508142},
year = {2009}
}
备注
31 pages, postscript file, figure 1 missing. Postscript file including figure 1 available at ftp://ftp-astro-theory.fnal.gov:/pub/Publications/Pub-95-256-A