Zel'dovich近似下相关函数的演化及其对扰动理论有效性的影响
天体物理学
2009-10-28 v1
摘要
我们研究是否存在可能通过扰动方法研究宇宙聚类从单一流动向多流动过渡的问题。为此，我们考察了由Zel'dovich近似（ZA）支配动力学的系统，通过两种方法计算二维相关函数的演化：1.分布函数法；2.无压力无涡旋的流体力学方程。后者在多流动发生时会失效，而前者则不然。我们发现，两种方法在二维相关函数的扰动展开中至高所有阶次都给出相同结果。因此我们得出结论，不能通过扰动展开来研究从单流向多流的过渡。即使采用完整的引力动力学（GD）而非ZA，此结论也应成立。我们利用ZA考察二维相关函数在大尺度分离处的演化，发现直到多流动发生前，演化可由扩散过程描述：线性大尺度演化在小尺度物质重排后被修改。我们将这些结果与GD的最低阶非线性结果进行比较，发现差别仅在扩散系数的数值大小，我们对此进行了物理解释。我们还利用ZA研究诱导的三点相关函数。最低阶结果显示，与GD情况相同，三点相关函数不必然具有层次结构。我们还发现，在大尺度分离处，三点相关函数的高阶项效应与二维相关函数类似，此时其演化同样可通过...
关键词
引用
@article{arxiv.astro-ph/9606121,
title = {The Evolution of Correlation Functions in the Zel'dovich Approximation and its Implications for the Validity of Perturbation Theory},
author = {Somnath Bharadwaj},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9606121},
year = {2009}
}
备注
28 pages including 6 figures, Latex, Aastex macros, Accepted in Astrophysical Journal