Spherical Collapse of a Unified Dark Fluid with Constant Adiabatic Sound Speed
在本文中，我们测试了具有恒定绝热声速的统一暗流体（UDF）的球形坍缩。通过选择不同的模型参数$B_s$和$α$，我们证明了UDF和重子的非线性坍缩，它们被认为是宇宙大尺度结构的形成原因。分析结果表明，$α$和$B_s$值越大，结构形成越快，形成时间越早。
2013-02-27 astro-ph.CO
Extended Spherical Collapse and the Accelerating Universe
在Einstein-de Sitter（EdS）模型和$Λ$ CDM模型的框架下，讨论了剪切应力和角动量对非线性球形坍缩模型的影响.通过假设真空分量是不是集群内的均匀非球形的超密度，我们展示了如何本地旋转和剪切影响的线性密度阈值的非相对论组件（$δ_\mathrm{c}$）和它的维里超密度（$Δ_\mathrm{V}$）崩溃。它还发现，在银河系尺度的剪切和旋转的净效应是负责较高的值的线性过密度参数相比，标准的球形塌缩模型（没有剪切和旋转）。
2012-07-24 astro-ph.CO
Spherical collapse model with shear and angular momentum in dark energy cosmologies
我们研究，第一次，如何剪切和角动量修改典型参数的球形坍缩模型，在暗能量占主导地位的宇宙。特别地，我们研究了几种暗能量模型的线性密度阈值$δ_\mathrm{c}$和维里超密度$Δ_\mathrm{V}$，以及它对累积质量函数的影响。球形坍缩的方程是Pace等人（2010）获得的方程，他们使用来自牛顿流体力学的密度对比演化的完全非线性微分方程，并假设暗能量仅存在于背景水平。由于引入了剪切和旋转项，球形坍塌模型的参数现在是质量相关的。本文的结果表明，正如预期的那样，在球形塌缩模型中考虑的新条款反对星系尺度上的扰动崩溃，从而导致相对于非旋转的情况下，更高的线性过密度参数值。我们发现一个类似的效果也为维里密度参数。对于质量函数，我们发现它的高质量尾部被抑制，而低质量尾部受到轻微影响，除了在某些情况下，例如Chaubergin气体的情况。
2012-12-19 astro-ph.CO
Shear and vorticity in the spherical collapse of dark matter haloes
传统的球形塌陷的对象研究相对于一个统一的背景密度，产生的临界过密度$δ_\mathrm{c}$作为维里化对象的质量函数的关键成分。本文研究高斯随机场中作用于峰值的剪切和旋转。通过假设坍缩的物体主要形成在这些峰值处，我们使用这种剪切和旋转作为外部效应来改变球形坍缩的动力学，这是由Raychaudhuri方程描述的。因此，我们假设剪切和旋转在它们的宇宙演化之上没有额外的动力学，因此在微分方程中只表现为不均匀性。
2017-11-06 astro-ph.CO
Quasi-spherical collapse of matter in $Λ$CDM
我们报告的宇宙流体方程的新的精确的解析解的结果，即初始条件的情况下，扰动接近一个球形的顶帽配置文件。要做到这一点，我们使流体描述的拉格朗日坐标的方法，并证明收敛的泰勒级数表示的拉格朗日位移场，直到崩溃的时间（“壳交叉”）。这使得准球形崩溃的时间，这是发生一般早于在球形的情况下，确定。出于教学的原因，计算首先给出了一个空间平坦的宇宙，只充满了冷暗物质（CDM）的非相对论成分。然后，该方法被更新为一个$Λ$ CDM宇宙，包括宇宙学常数$Λ>0$。
2019-02-27 astro-ph.CO
Truthing the stretch: Non-perturbative cosmological realizations with multiscale spherical collapse
在这里，我们提出了一个简单的，无参数，非微扰算法，使低红移宇宙粒子实现精确到几兆秒差距尺度，称为MUSCLE（多尺度球形坍缩演化）。它与产生N体模拟初始条件的成本几乎相同，因为它与“拉伸”参数λ，位移场的拉格朗日散度一起工作。它有望在快速制作模拟目录，并简化计算密集型星系调查重建有用。MUSCLE在多个高斯平滑尺度上应用球形塌陷处方。它比微扰格式（Zel'dovich和2LPT）具有更高的精度，并且通过包括云中空洞过程（大规模塌陷区域中的空洞），解决了单尺度球形塌陷格式的问题。通过在大尺度上混合2LPT估计，可能会有轻微的进一步改善。此外，我们显示了不同形态（空隙，墙壁，细丝，晕）的行为。生成这些实现的Python代码可以在http://skysrv.pha.jhu.edu/~neyrinck/muscle.html上获得。
2015-10-13 astro-ph.CO
Spherical collapse and halo mass function in f(R) theories
计算了一类f（R）修正引力模型中球对称超密度的临界坍缩密度。我们首次推导了爱因斯坦方程、标量场方程和非线性流体方程，并做出了最小的简化假设，即度规势和标量场在整个坍缩过程中保持准静态。最初演变的顶帽配置文件，我们发现，密度阈值崩溃显着依赖于施加的初始条件，特别是选择的大小和形状。通过施加“自然”的初始条件，我们得到了一个拟合函数的球形塌缩delta_c的塌缩红移的函数，质量的超密度和f_{R0}，背景标量场值在z=0。通过扩展delta_c到漂移和扩散势垒的漂移集理论的背景下，我们得到了一个现实的质量函数，可能会被用来面对这类标量张量模型与观测的暗物质晕。提出的晕质量函数的解析公式进行了测试，对Monte Carlo随机行走的移动障碍的广泛的类，因此可以应用到其他修改的重力理论。
2013-11-23 astro-ph.CO
Top-Hat Spherical Collapse with Clustering Dark Energy. I. Radius Evolution and Critical Contrast Density
理解暗能量对结构形成的影响是目前宇宙学的一个主要挑战，因为它可以区分其他退化的可行模型。在这项工作中，我们考虑了顶帽球坍缩（SC）模型与暗能量，它可以部分（或全部）集群，根据一个自由参数$γ$。正如我们将展示的，必须相应地考虑{ \it缺乏}能量守恒。我们确定SC模型的特征量，如临界对比密度和半径的演变，特别强调它们对聚类参数$γ$的依赖。
2019-06-11 astro-ph.CO
Spherical `Top-Hat' Collapse in general Chaplygin gas dominated universes
我们扩大了以前的工作在广义Chaubergin气体（gCg）占主导地位的宇宙中的球形“顶帽”崩溃（SC-TH）框架。在这里，我们允许系统内所有能量成分的坍缩。我们分析了gCg模型参数α的各种选择的崩溃的非线性阶段，引入了所谓的有效声速$c_{eff}^2$的精确公式。我们发现，在SC-TH框架内，随着α值的增加，结构的生长变得更快。
2012-02-08 astro-ph.CO
Spherical Collapse in f(R) Gravity
我们使用一维数值模拟来研究f（R）引力模型中的球形坍缩。我们在理论中考虑了引力势与标量场的非线性耦合，并采用一个松弛方案来跟踪坍缩。我们发现一个不寻常的增强密度附近的维里半径，这可能提供可观察到的重力测试。我们还利用估计的坍缩时间计算了用于计算晕的质量函数和偏差的临界过密度$δ_c$。我们发现，以前在文献中使用的解析近似不捕捉非线性球形崩溃的复杂性。
2011-02-23 astro-ph.CO gr-qc
Non-Spherical Newtonian Collapse: a Set of Exact Nonlinear Closed-Form Solutions
本文给出了牛顿引力下无压物质非球形坍缩的一组精确的非线性封闭解，并指出了它们在宇宙学中的可能应用。关键词：牛顿引力：自由坍缩，大尺度宇宙结构
2015-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Spherical collapse and halo mass function in the symmetron model
本文研究了在$Z_2$对称的标量场中的一种新的长程力的“Escherton模型”中球对称超密度的引力成团以及由此产生的暗物质晕的统计特性。根据初始半径的超密度，我们确定了两个不同的制度：对于小的初始半径的介子介导的力量影响的球形崩溃在所有的红移;对于初始半径大于一些临界尺寸，这种力量消失之前崩溃，因为介子屏蔽机制。在这两种情况下，超密度比$Λ$ CDM更早崩溃，并且在统计上倾向于形成更大质量的暗物质晕。关于这些对象的晕质量函数，我们观察到一阶偏离标准$Λ$ CDM预测。这里发展的形式可以很容易地应用到其他模型中，第五力参与的引力坍缩的动力学。
2014-01-21 astro-ph.CO hep-ph
Spherical Collapse in Modified Gravity Theories
研究了参数化后弗里德曼（PPF）格式下的球坍缩问题。我们使用与泊松方程相关的PPF参数的一般形式，并找到了要求解的方程，该方程包括来自k空间中修改的重力项的卷积的非平凡的第五力。为了计算一个具体的模型，我们使用Bertschinger和Zukin提出的参数化。假设一个高斯密度分布的球形崩溃的方程求解，我们表明，有没有壳交叉之前到达转身点。我们表明，第五种力不满足伯克霍夫定理，并介绍了不同的行为的密度阈值$δ_{c}$，在这种情况下，这取决于初始密度分布的大小和形状，因此，人们期望在宇宙中的坍缩物体的不同统计。
2015-06-26 astro-ph.CO gr-qc
Spherical Collapse in Chameleon Models
研究了在引力和变色龙标量场作用下，非相对论性物质的超密度引力坍缩。我们表明，球形塌陷模型是修改的变色龙场的存在。特别是，我们发现，即使变色龙效应可能是潜在的大，在小尺度上，对于足够大的初始尺寸的不均匀性的塌陷区域具有一个薄壳屏蔽变色龙场引起的重力的修改，恢复标准的重力结果。我们分析的行为的崩溃壳在宇宙学设置中的薄壳的存在下，发现，在通常的情况下，崩溃的临界密度取决于初始的共动大小的不均匀性。
2010-09-01 astro-ph.CO hep-th
Spherical collapse model in agegraphic dark energy cosmologies
在常用的球形坍缩模型下，我们研究了年龄暗能量模型中的暗能量对宇宙大尺度结构生长的影响。非线性区域中暗物质晕的球形坍缩动力学由暗能量模型的性质决定。我们发现，球坍缩模型的主要参数直接受到年龄暗能量模型中暗能量演化的影响。我们在两种不同的情况下计算了不同年龄模型参数$α$值的球形坍缩量：第一，当暗能量在星系团尺度上不表现出波动时，第二，当过密区域内的暗能量类似于暗物质坍缩时。利用Sheth-Tormen和Reed质量函数，我们在年龄暗能量宇宙学的框架下研究了暗物质晕的丰度。模型参数$α$是计算暗物质晕丰度的关键参数。具体而言，本分析表明，年龄暗能量模型与较大（较小）值的$α$预测较少（更多）维里化晕相对于$Λ$ CDM宇宙学。我们还表明，在年龄的暗能量模型，晕的数量强烈依赖于集群或均匀分布的暗能量。
2017-09-25 astro-ph.CO gr-qc
Spherical collapse of non-top-hat profiles in the presence of dark energy with arbitrary sound speed
本文研究了在任意声速的暗能量存在下非大礼帽物质涨落的球形坍缩。该模型描述了一个系统的偏微分方程求解使用伪谱方法与配置点。该方法可以重现已知的解析解在线性政权的精度优于$10^{-6}\%$和更好的$10^{-2}\%$的维里化阈值通常的球形崩溃模型。我们展示了非线性暗能量涨落对物质轮廓、物质特有速度和引力势的影响。我们还表明，幻影暗能量模型与低声速可以开发周围的物质晕，即负能量密度的病理行为。还计算了崩塌的维里化阈值密度对暗能量声速的依赖性，证实并扩展了均匀和聚集暗能量极限的先前结果。
2022-10-26 astro-ph.CO gr-qc
Spherical collapse in DHOST theories and EFT of dark energy
该研究结合暗能量有效场论方法，利用超越Horndeski的DHOST理论球对称坍缩模型，探究EFT参数对大尺度结构形成的影响，确定参数约束空间并分析其对坍缩时间等的作用及观测意义。
2025-04-17 astro-ph.CO gr-qc
Spherical "Top-Hat" Collapse in a Modified Chaplygin Gas Dominated Universe
考虑到广义Chaubergin气体支配宇宙中结构形成的球形Top-Hat模型中的微扰增长，我们想用一个修正的Chaubergin气体模型来研究这种情况.在不同的情况下，背景和塌陷区参数的演变。在不同的情况下，考虑了模型的稳定性和崩溃的时间率。还计算了转动红移，结果与目前的观测数据比较吻合。
2015-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Spherical collapse of inhomogeneous dust cloud in the Lovelock theory
在没有宇宙学常数的Lovelock理论中研究了球对称非均匀尘埃云的引力坍缩。我们表明，在这个理论中的引力坍缩的最终命运取决于时空维度。在奇数维中，所形成的裸奇点被发现是有质量的。另一方面，在偶数维中，裸奇点被发现是无质量的。我们还证明了在奇维情况下，裸奇点的曲率强度与时空维数无关。然而，它依赖于偶维中的时空维度。
2011-07-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Hyperbolicity in Spherical Gravitational Collapse in a Horndeski Theory
数值研究了平移对称Einstein-Gauss-Bonnet（EdGB）引力场中的球形引力坍缩.我们发现的证据表明，有开放的初始数据集的字符的方程组的变化从双曲型到椭圆型的时空的紧凑区域。在这些情况下，系统的演变，作为一个双曲型的初边值问题，导致运动方程成为不适定的椭圆形区域的形式。在相应的有效“柯西视界”上没有遇到奇点或间断。因此，可以想象，如果方程被适当地处理为混合型，那么EdGB引力的适定公式（至少在球对称范围内）是可能的。
2019-10-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
