“巨壁”的起源

本文提出了一种新的半解析模型，用于解释“巨壁”——宇宙中观测到的最大结构的形成与尺寸。尽管该模型的基础是Zel'dovich近似，但其使用方式与以往研究截然不同。不同于评估非线性密度场的传统方法，该方法被用于识别拉格朗日空间中的区域，这些区域在映射到实空间或红移空间（取决于所研究的结构类型）后，最终落入发生壳层交叉的区域。拉格朗日空间中这些区域的集合构成了结构的原初体，经过映射后，它决定了结构在实空间或红移空间中的图样。在这些区域中，粒子轨迹已经交叉，因此映射不再是唯一的。原初体映射后在多股流区域中仅占一股，因此它并不包含所有质量。尽管如此，它仍近似保持了结构的形状。红移空间中结构的原初体依赖于少数非高斯场，并且受到两个各向异性场的强烈影响，这两个场决定了巨壁的图样及其巨大尺寸。映射中使用的所有场均由线性势导出，并在当前非线性尺度上进行了平滑，对于归一化至 $\sigma_8 = 0.8$ 的 $\Lambda$CDM 宇宙的采用参数，该尺度为 $R_{nl} = 2.7$ $h^{-1}$Mpc。该模型预测存在尺寸显著大于 500 $h^{-1}$Mpc 的巨壁，这些巨壁可能在足够大的红移巡天中被发现。