الانهيار الكروي، التكوّن الهستيري والطيف الكوني غير الخطي العميق

أدرس الفروق في تكوين الهياكل غير الخطية بين النماذج الكونية التي تشترك في طيف خطي عند z = 0 من حيث الشكل والسعة، ولكنها تختلف من خلال تاريخ نموها. تظهر محاكاة N-body لهذه النماذج هيكلاً تقريبياً متطابقاً للهيكل على نطاق واسع، ولكنها تكشف عن اختلافات غير خطية عميقة في التركيبة السكانية وخصائص الهالات. أبحث إلى أي مدى يمكن أن يساعد نموذج الانهيار الكروي في فهم هذه الفروق، في كل من الفضاء الحقيقي وفضاء الإزاحة الحمراء. أناقش كيف يصعب القيام بذلك إذا حاول المرء تحديد الهالات بشكل مباشر، لأنه في هذه الحالة يخضع لتحولات خوارزميات اكتشاف الهالات. ومع ذلك، أظهر أن نموذج الهالة لتكوين الهياكل يقدم استجابة غير خطية دقيقة في الطيف، ولكن فقط إذا تم دمج النتائج من الانهيار الكروي التي تشمل التكوّن الهستيري بشكل صحيح. أعلق على كيفية استخدام هذه الحقيقة لتقديم توقعات دقيقة لمستوى بالمئة لطيف الطاقة للمادة لنماذج الطاقة المظلمة لـ k ≤ 5 h Mpc−1 باستخدام نموذج الهالة كتصحيح لمحاكيات ΛCDM الدقيقة. في الملحق، أقدم بعض دوال التناسب لعوامل عتبة الانهيار الخطي (δc) والكثافة الزائدة المنظمة (Δv) التي تكون صالحة لنطاق واسع من نماذج الطاقة المظلمة. كما أتيح الشيفرة الخاصة بي للانهيار الكروي على https://github.com/alexander-mead/collapse.