Analytical exploration of large scale structure

Dit proefschrift richt zich op twee problemen binnen de kosmologie. We weten dat het Heelal zich nauwkeurig laat benaderen door het Friedman-Robertson-Walker model, waarin het op de grootste schaal wordt beschreven als homogeen en isotroop. Op kleinere schaal laat structuurvorming in het Heelal echter een complex weefsel zien, het Kosmische Web. Aangenomen wordt dat deze structuur is ontstaan uit minuscule verstoringen die waarneembaar zijn in de kosmische-microgolf-achtergrondstraling (CMB). In hoofdstuk 2 vertrekken we van deze aanname, en onderzoeken de mogelijkheid van modellen waarin het Universum anisotroop begint, maar asymptotisch naar een FRW-kosmologie neigt. Deze modellen kunnen een raamwerk vormen, waaruit het ontstaan van de CMB, en daarmee het Kosmische Web, verklaard kunnen worden. Leemtes vullen 95 % van het waarneembare deel van het Kosmische Web. Dit is de reden dat de evolutie van Leemtes in het Heelal een belangrijke uitdaging in de kosmologie vormt. Kennis van deze objecten is vereist om de dynamische ontwikkeling van het Heelal te begrijpen. Beschrijving van de hierarchische evolutie van Leemtes vormt de tweede doelstelling in dit proefschrift. In hoofdstuk 3 geven we uitleg over de evolutie van Leemtes; in hoofdstuk 4 gevolgd door een algoritme, dat de hierarchische samensmelting van bolvormige expanderende Leemtes beschrijft. Hier wordt op voortgebouwd in hoofdstuk 5, waar een meer complex algoritme wordt uitgewerkt, met inachtneming van omgevingsinvloeden op Leemtes; hieruit kunnen zowel de ineenstorting als het samensmelten van Leemtes in het heelal worden beschreven. Deze twee modellen van de hierarchische opbouw van Leemtes zijn de eerste in hun soort.