从弱透镜视角看模糊暗物质中的非线性结构形成

我们利用微扰方法，从弱透镜视角比较模糊暗物质（FDM）模型与冷暗物质（CDM）模型中的非线性结构形成。我们使用欧拉微扰理论（PT）至四阶，从一致选取的初始条件计算树级物质三谱以及单圈物质功率谱和双谱。此外，我们使用具有CDM和FDM初始条件的$N$体模拟预测非线性物质功率谱。我们进一步在类Euclid弱透镜巡天背景下推导了CDM和FDM中相应的透镜功率谱、双谱和三谱。最后，我们计算了在粒子质量$m=10^{-21}$ eV、$m = 10^{-22}$ eV和$m = 10^{-23}$ eV下区分FDM与CDM可获得的累积信噪比以及可获得的$\chi^2$泛函的估计。我们发现PT预测不能用于在弱透镜巡天中可靠区分这三种模型。假设$N$体模拟高估了FDM模型中晚期的的小尺度功率，未来的弱透镜巡天或可用于区分FDM与CDM情形直至质量$m = 10^{-23}$ eV。然而，探测局部高红移宇宙的观测可能更适合约束FDM质量。