本文主要討論傅立葉空間三點相關(guān)函數(shù)（重譜）的性質(zhì)。從理論上發(fā)現(xiàn)傅立葉空間中二維和三維空間的統(tǒng)計性質(zhì)是完全等價的，并利用數(shù)值模擬的結(jié)果驗證了這一結(jié)論，結(jié)合二維和三維的快速傅立葉變換，首次將測量的功率譜和重譜拓展到強非線性區(qū)域。利用這個方法從不同宇宙學(xué)模型的高精度的N體數(shù)值模擬測量了弱線性到強非線性區(qū)域的重譜，通過研究其演化性質(zhì)，得出重譜非線性演化的經(jīng)驗?zāi)Ｐ�。結(jié)合暗暈?zāi)Ｐ脱芯苛死浒滴镔|(zhì)宇宙學(xué)模型（SCDM，ΛCDM）重譜的演化性質(zhì)，限定宇宙學(xué)模型參數(shù)。 首先利用初始譜指數(shù)為1,0,-1,-2的高精度的尺度無關(guān)的N體數(shù)值模擬，結(jié)合其自相似演化的性質(zhì)，系統(tǒng)地考慮并嚴(yán)格校正了作用于功率譜和重譜上的數(shù)值效應(yīng)，如離散效應(yīng)、力的軟化因子的影響、模擬箱子的大小、由于快速傅立葉變換引起的混淆效應(yīng)。測量結(jié)果顯示傅立葉空間的約化三點相關(guān)函數(shù)并不像前人假設(shè)的那樣在非線性區(qū)域是一個不依賴于三角形的常值，而是依然依賴于三角形的形狀和尺度，在給定初始譜指數(shù)的情況下，會隨波數(shù)的增加而增加；在給定尺度的情況下，會隨初始譜指數(shù)的減小而增加。另外發(fā)現(xiàn)，數(shù)值模擬測量的非線性約化重譜和擾動理論預(yù)言的結(jié)果的比值作為三角形的兩... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海天文臺)上海市

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

微波背景輻射在全天的分布

有的地方分布的點很多，但是很大一部分空間里面又很少有星系。圖1.3給出的是著名的哈勃望遠(yuǎn)鏡在深度曝光中拍到的宇宙深處的圖片.在哈勃深場圖片中，我們看到的是各種形態(tài)的不同光度，顏色和大小的星系.在可見光范圍內(nèi)，描述一個星系的最基本的觀測物理量有星系的光度、大小和形態(tài)，而這些已經(jīng)超出了我們這個工作討論范疇，這里不作詳細(xì)的介紹.1965年，貝爾實驗室的兩位科學(xué)家Arn。Penzias和Robertwi一son發(fā)現(xiàn)T一種奇怪的輻射，它的強度與天線的方位角無關(guān)，盡管很微弱，但是始終存在.這就是早在1948年由物理學(xué)家GeorgeGnalwo所預(yù)言的宇宙早期微波背景輻射(以下簡稱cMB)，cMB的發(fā)現(xiàn)直接支持了大爆炸宇宙學(xué)說和宇宙均勻性假設(shè).1992年NAsA發(fā)射的c0BE衛(wèi)星第一次測量到了cMB的微弱的不均勻性，但是

圖5.:1數(shù)值模擬給出的暗物質(zhì)的分布，圖來自【l例中，星系的物理性質(zhì)是由形成它們的暗暈決定的，因此，給定星系族(galxyapo訓(xùn)一ation)的統(tǒng)計性質(zhì)也是由母暈族(parenthalopopulation)的性質(zhì)決定的.目前已經(jīng)有很多關(guān)于這種方法的半解析模型!9，17，69，1311，在這些工作中主要是簡單地將理論預(yù)言的星系形成和數(shù)值模擬輸出的暈族來研究星系分布和暗物質(zhì)分布的差異.這里我們關(guān)心的是如何利用暗暈?zāi)Ｐ皖A(yù)言暗物質(zhì)在空間的分布及其統(tǒng)計性質(zhì).暗暈?zāi)Ｐ涂梢蕴峁┮粋�非常簡單的方法來解析的計算在引力成團作用下物質(zhì)的N點相關(guān)函數(shù)[l9}，利用這個方法esljka研究了物質(zhì)和星系的功率譜f12司，peaeoek和Smith也做T類似的工作[79]，Ma和Fyr研究T兩點和三點相關(guān)函數(shù)并計算了功率譜和重譜，并且發(fā)現(xiàn)暗暈?zāi)Ｐ皖A(yù)言的結(jié)果和數(shù)值模擬的結(jié)果在以定程度上能很好的吻合.socccmiarr。等人在2001年!120)討論了暗暈?zāi)Ｐ皖A(yù)言的功率譜、重譜以及高階矩凡，發(fā)現(xiàn)在大于IMPch/尺度上預(yù)言結(jié)果能和數(shù)值模擬符合，但小尺度上偏差會大于20%.實際上暗暈?zāi)Ｐ瓦�存在非常大的不確定性，并且高階相關(guān)函數(shù)如三點相關(guān)函數(shù)或重譜對密度輪廓、聚集

【參考文獻】：
博士論文
[1]非熱起源暗物質(zhì)模型中微波背景漲落和大尺度結(jié)構(gòu)的研究[D]. 何鈺.西南交通大學(xué) 2014



本文編號：3025597