宇宙物质密度扰动的场论

《宇宙物质密度扰动的场论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中圈科孽敢求犬誊硕士学位论文万方数据宇宙物质密度扰动的场论作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：陈清天体物理张杨教授二零一四年五月万方数据UniversityofScienceandTechnologyofChinaAdissertationformasterdegreeCosmologicalmatterdensityfluctuationfi．eldtheoryAuthor：Speciality：Supervisor：QingChenAstrophysicsProf．YangZhangFinishedTime：May’2014万方数据中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学

2、位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编人《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学

3、位论文在解密后也遵守此规定。么④保密——年V——作者签名：途遗签字日期：2。I牛：6：19导师签名：签字日期：万方数据摘要摘要本文通过讨论牛顿引力下的自引力系统的物质质量密度分布规律，进而估计宇宙中物质密度的分布即星系或星系团的关联函数∈(r)。将自引力系统看作平衡态的一团气体或者处于流体静力学平衡的流体，我们可以得到物质密度扰动的关联函数∈p)的场方程，其解可与观测到的数据对比。从∈(r)的方程可以看出它只取决于单个粒子质量m和金斯波长入0，而这两个参数对于星系和团来说是不同的。这可以解释观测到的如下成团特征：星系团的关联函数缸(r)与星系的关联函数∈gg(r)曲线形状相似，区别在于星系团

4、的关联幅度更大，关联长度也更长；关联长度伯与星系团的平均间距d之间的线性关系咱一0．4d；在很大的尺度上星系团的关联缸(r)呈周期性振荡，特征波长为120Mpc。本文采取微扰论的方法解场方程，分别近似到密度扰动小量的(砌)2阶以及(劬)3阶，并各自采取同一组模型参数与巡天观测APM，2dFGRAS和SDSS的数据对比，包括功率谱，角关联函数，投影关联函数均符合得较好，其中高阶近似能更好地拟合观测数据，这样为宇宙物质的成团研究给出一套理论方法。关键词：宇宙大尺度结构，关联函数，自引力系统，统计力学万方数据ABSTRACTBystudyingthemassdensitydistributiono

5、ftheNewtonianself-gravitatingsystem，wecanestimatethemassdensitydistributionintheUniversei．e．thegalaxy-galaxyorcluster—clustercorrelationfunction∈(r)．Modelingthesystemeitherasagasinthermalequilibrium，orasafluidinhydrostaticalequilibrium，weobtainthefieldequationofcorrelationfunction∈(r)ofthemassdensi

6、tyfluc—tuationitselfandcomparethesolutionwiththeobservationaldata．Theequationtellsthat∈(r)dependsonthepointmassmandJeanswave--lengthscale入o，whicharedifferentforgalaxiesandclusters．Itexplainsseveralprominentfeaturesoftheobservedclustering：theprofileof缸r)ofclustersissimilarto‰(r)ofgalaxiesbutwithahig

7、heramplitudeandalongercorrelationlength，thecorrelationlengthincreaseswiththemeanseparationbetweenclustersTO型0．4dastheobservedscaling，andonverylargescales缸(r)exhibitsperiodicoscillationswithacharacteristicwa