宇宙学模拟中超星系团状纤维状结构的统计性质

我们通过数值模拟研究大尺度结构，特别关注超星系团状结构。采用基于网格密度等值线的算法来识别连通群组。随着连接密度阈值的增加，泡沫状的宇宙网会依次碎裂成独立的超星系团状群组，并进一步碎裂成与连接密度阈值{\rho}/{\rho}= 1 + {\delta} = 80的群组相对应的晕。通过分析一系列具有不同宇宙学参数的宇宙学模拟，我们发现，不仅对于晕，而且对于低密度的超星系团状群组，都存在一个普适的质量函数，直到连接密度阈值降低到发生大尺度结构全局逾渗的密度。我们进一步证明，不同群组的质量函数可以用Jenkins形式很好地描述，其参数依赖于连接密度阈值。另一方面，这些低密度的超星系团状群组不能直接与基于动力学坍缩模型得到的有效势垒的游走集理论预测相关联，必须考虑峰值排除效应。在包含该效应后，连接密度阈值为1 + {\delta} = 16的群组的质量函数与采用近似平坦有效势垒的游走集理论的结果吻合良好。对椭球坍缩模型的简化分析表明，沿两个轴坍缩形成纤维状结构的势垒在尺度上近似平坦，因此我们将以1 + {\delta} = 16识别的群组定义为纤维状结构。然后，我们进一步研究了晕-纤维条件质量函数和纤维-晕条件质量函数，并将它们与双势垒游走集理论的预测进行了比较。还给出了纤维状结构的形状统计结果。