宇宙网中丝状结构的统计性质

在宇宙学和约束ELUCID模拟的背景下，本研究探讨了宇宙网中纤维状结构的统计特征，聚焦于纤维长度分布及其径向密度剖面等方面。通过利用密度场的Hessian矩阵对宇宙网环境进行分类，我们主要关注宇宙结构如何对两个变量$R_{\rm s}$和$\lambda_{\rm th}$做出反应。结果表明，结点、纤维、片和空洞的体积分数受阈值参数$\lambda_{\rm th}$的强烈影响，而受平滑长度$R_{\rm s}$的影响仅略有差异。使用COWS方法的中轴细化算法精确定位了纤维状结构的圆柱中心轴。观察到中位纤维长度倾向于随平滑长度的增加而增大。在不同$R_{\rm s}$值下分析纤维长度函数表明，随着$R_{\rm s}$增大，短纤维减少而长纤维增加，在约$2.5R_{\rm s}$处达到峰值。研究还表明，纤维的径向密度剖面受$R_{\rm s}$和$\lambda_{\rm th}$参数的显著影响，在约$2R_{\rm s}$处出现谷值，且随着阈值的增大，密度剖面的振幅增加。此外，短纤维倾向于比长纤维具有更致密的剖面。