$\Lambda$CDM 宇宙中的壳层穿越
宇宙学与河外天体物理
2021-06-25 v2
摘要
微扰理论是研究宇宙大尺度结构不可或缺的工具，因此确定其极限至关重要。微扰理论的一个关键限制是壳层穿越，即冷暗物质轨迹首次相交的时刻。我们研究了在真实三维宇宙中，对于随机初始数据，在首次壳层穿越附近非常高阶的拉格朗日微扰理论（LPT）。为此，我们在数值上实现了物质轨迹的全阶递推关系，由此确立了 LPT 级数在壳层穿越处的收敛性。高达第 40 阶的收敛性研究揭示了限制收敛的奇点的性质。这些奇点并非众所周知的壳层穿越处的密度奇点，而是发生在更晚的时刻，此时 LPT 已不再提供具有物理意义的结果。
引用
@article{arxiv.2010.12584,
title = {Shell-crossing in a $\Lambda$CDM Universe},
author = {Cornelius Rampf and Oliver Hahn},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12584},
year = {2021}
}
备注
5 pages + 7 pages supplementary material, 4 + 10 figures; v2: minor revisions, published at MNRAS Letters