宇宙密度二点相关函数中Fourier模式的生成、合并与相位耦合

在宇宙结构形成的标准图景中，最初的随机相位涨落被非线性引力不稳定性放大，以产生高度非高斯且具有高度耦合Fourier相位的最终质量分布。我们使用一维的Zel'dovich近似来阐明非线性的开始，包括模式生成、合并和耦合。我们展示，随着引力聚集的进行，Fourier模式从母模式中生成，其相位遵循与波数之间的谐波关系。生成的模式也可能合并，导致振幅和相位的调制，从而打破这种谐波关系。我们还使用简单的玩具模型演示，只有当特殊的波数-相位谐波关系成立时，二点相关函数的Fourier变换（即三点相关函数的连部分）才可测量相位耦合。相位信息因此部分存储在二点相关函数中，要完全表征引力非线性，还需完整的多点谱序列。