Extending Lagrangian perturbation theory to a fluid with velocity dispersion
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概要
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We formulate a perturbative approximation to gravitational instability, based on Lagrangianhydrodynamics in Newtonian cosmology. We take account of the 'pressure' effect of a fluid,which is kinematically caused by velocity dispersion, to aim the hydrodynamical descriptionbeyond shell crossing. Master equations in the Lagrangian description are derived and solvedperturbatively up to second order. Then, as an illustration, power spectra of densityfluctuations are computed in a one-dimensional model from the Lagrangian approximationsand Eulerian linear perturbation theory for comparison. We find that the results by theLagrangian approximations are different from those by the Eulerian theory in the weakly nonlinearregime at scales smaller than the Jeans length. We also show the validity of theperturbative Lagrangian approximations by consulting the difference between the first-orderand second-order approximations.
- WILEYの論文
- 2001-00-00
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