张量各向异性作为宇宙空洞的示踪物

我们提出了一种基于宇宙网的潮汐张量和速度剪切张量定义，在宇宙学模拟中寻找空洞的新方法。我们使用从每种网方案的特征值计算出的分数各向异性（FA）作为空洞示踪物。我们基于 FA 场的局部极小值，利用分水岭变换识别空洞，不对空洞的形状或结构做任何假设。我们在 Bolshoi 模拟上测试了该方法，并报告了密度、速度和分数各向异性的丰度及径向平均轮廓。我们发现速度剪切网中的空洞比潮汐网中的空洞更小，且在纤维状结构/薄片内部区域存在特别多的大量极小空洞。我们根据空洞密度轮廓中是否存在过密物质脊，将空洞分类为欠补偿/过补偿空洞，发现分别约有 65% 和 35% 的总群体属于每一类别。最后，我们从密度、速度和分数各向异性的径向平均轮廓中发现了普适轮廓存在的证据。这要求径向坐标归一化到每个空洞的有效半径。综合来看，所有这些结果表明 FA 是一种可靠的示踪空洞的工具，可与其他现有方法和示踪物互补使用。