宇宙结构的齐夫定律:宇宙中最大的结构有多大?
宇宙学与河外天体物理
2021-07-28 v2 统计力学
摘要
可见物质在宇宙中分布的统计表征是现代宇宙学的一个核心问题。就此而言,一个仍缺乏确定性答案的关键问题涉及宇宙中最大的结构究竟有多大。这一点与此类分布能否在足够大尺度上近似为均匀密切相关。此处我们通过考察星系超团团的大小分布并借助齐夫–曼德尔布罗特(Zipf-Mandelbrot)定律的性质来评估该问题,提供了一种补充基于关联函数的标准分析的新途径。我们发现星系超团很好地由纯齐夫定律描述且无偏离,这意味着当前所有可用星表均不够大,以致无法观测到幂律行为的截断。该发现提供了证据:当更深的红移巡天完成时,有望发现比已观测到的最大超团更大的结构。相应地,星系分布向均匀性交叉的尺度(若存在)应随之增大。
引用
@article{arxiv.2105.06110,
title = {Zipf's law for cosmic structures: how large are the greatest structures in the universe?},
author = {Giordano De Marzo and Francesco Sylos Labini and Luciano Pietronero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.06110},
year = {2021}
}
备注
9 pages, 3 figures, accepted for publication in Astronomy and Astrophysics