莱曼-alpha 森林的模拟器

我们提出了在宇宙学流体动力学模拟输出的莱曼-$\alpha$ 森林一维流量功率谱之间进行插值的方法。由于可能的模拟数量有限，插值在宇宙学参数估计中是必要的。我们利用拉丁超立方采样与高斯过程插值，从 $21$ 个小规模模拟构建了一个莱曼-$\alpha$ 森林流量功率谱模拟器。我们表明该模拟器典型精度为 1.5%，最差精度为 4%，这与当前 BOSS DR9 在 $z < 3$ 处 3 - 5% 的统计误差相当。我们与先前最先进的二次多项式插值进行比较。拉丁超立方采样了参数空间的整个体积，而二次多项式模拟仅采样较低维子空间。高斯过程提供了模拟误差的估计，我们通过测试模拟表明该估计是合理的。我们构造了一个似然函数，并用它证明由模拟器生成的后验约束是无偏的。我们表明高斯过程模拟器比二次多项式插值具有更低的模拟误差，从而产生更紧的后验置信区间，这对未来的莱曼-$\alpha$ 巡天（如 DESI）至关重要。