理解宇宙网络空洞结构之探索

我们的目标是探究不同尺度的密度波如何组合，从而在不同尺度的星系系统之间形成空洞。我们在边长分别为100和256 Mpc/h的立方体中进行结构形成的数值模拟，分辨率为256^3和512^3个粒子与网格。为理解不同尺度密度扰动的作用，我们在8至128 Mpc/h的尺度上截断功率谱，并在所有系列中使用相同的初始随机实现。我们发现，如果仅存在尺度不超过8 Mpc/h的扰动，则整个模拟盒中都会形成小暗晕和短纤维状结构。宇宙网络中大型多尺度空洞现象的出现，需要原初密度扰动具有一个扩展的谱。空洞现象源于两个过程的共同作用：中尺度和大尺度密度扰动的同步化，以及中尺度和大尺度密度扰动负区段的联合作用对低密度区域中星系形成的抑制，使得这些区域的密度低于平均密度，从而在演化过程中其密度不断降低。