用于跨流体动力学模拟建模重子效应的场级模拟器

我们开发了一种新颖且简单的方法，以在与弱引力透镜分析相关的场级上对重子效应进行建模。我们分析了来自 CAMELS 项目的数千个最先进的流体动力学模拟，每个模拟具有不同的宇宙学参数和反馈强度，我们发现全流体动力学模拟与 N-body 模拟之间的互相关系数在直至 $k\sim10~h{\rm Mpc}^{-1}$ 的尺度上都非常接近 1。这表明，在场级上直至这些尺度对重子效应进行建模只需要 N-body 模拟，再加上一个由 $\sqrt{P_{\rm hydro}(k)/P_{\rm nbody}(k)}$ 给出的对模式振幅的修正。本文中，我们使用高斯过程为该量构建了一个模拟器，该模拟器具有足够的灵活性，能够重现具有不同宇宙学、天体物理、亚网格物理、体积、分辨率以及处于不同红移的数千个流体动力学模拟的结果。我们的模拟器达到了百分比级的精度，并展现出优于以往研究的验证范围。该方法及我们的模拟器使得场级的基于模拟的推断分析成为可能，并能够在弱引力透镜分析中考虑重子效应。