无序异质宇宙：跨尺度星系分布与成团性

无序异质介质研究与星系宇宙学有一个共同目标：分析‘微观尺度’上粒子的分布以预测‘宏观尺度’的物理性质，无论对象是液体、复合材料还是整个宇宙。前者的理论提供了一系列刻画广泛微结构类别的技术；本文中，我们将这些技术应用于星系分布。我们关注低阶关联函数、‘空洞’与‘粒子’最近邻函数、对连通函数、渗流性质以及标量有序度规。相比均匀泊松与典型无序系统，宇宙学模拟由于准长程关联的存在而表现出增强的大尺度成团性及最近邻函数中的更长尾部分布。在大尺度上，系统因原初密度涨落而呈现‘超均匀’，而在最小尺度上系统几乎变为‘反超均匀’，并通过有序度规被证明是一个高度关联的无序系统。通过有限尺度分析，我们表明星系星表的渗流阈值显著低于泊松实现；这与星系分布包含更大空洞的观测一致。然而，两组模拟共享分形维数，意味着它们属于同一普适类。最后，我们考虑利用基于模拟的推断中大尺度成团统计约束宇宙学参数的能力。最近邻分布与对连通函数均以相当于观测二十五倍更多星系的水平显著收紧了对宇宙学涨落幅度的限制。它们是三粒子关联的有用替代，且计算时间大幅减少。（节略）