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二维中的重子声学振荡:基于微扰理论的红移空间功率谱建模

宇宙学与河外天体物理 2014-11-21 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们提出了一种改进的红移空间物质功率谱计算方法,该计算适当考虑了非线性引力成团和红移畸变,这两者对于精确建模重子声学振荡 (BAO) 尤为重要。与文献中现象学引入但经常使用的红移畸变模型相反,新模型包含了由密度场和速度场之间的非线性耦合引起的修正,该耦合与红移畸变的两个竞争效应(即 Kaiser 效应和 Finger-of-God 效应)相关。基于改进的引力成团微扰理论处理方法,我们将模型预测与 N 体模拟的单极和四极功率谱进行了比较,在 BAO 尺度上取得了极好的一致性。还基于 Fisher 矩阵形式研究了红移空间功率谱对约束暗能量和修正引力的潜在影响。我们发现,现有的红移畸变现象学模型对角直径距离和哈勃参数的测量会产生 1~2% 的系统误差,对增长速率参数会产生约 5% 的系统误差,这对于未来的星系巡天来说将变得不可忽略。因此,正确建模红移畸变至关重要,而包含非线性修正的红移空间功率谱新方法可用作各向异性 BAO 的精确理论模板。

关键词

引用

@article{arxiv.1006.0699,
  title  = {Baryon Acoustic Oscillations in 2D: Modeling Redshift-space Power Spectrum from Perturbation Theory},
  author = {Atsushi Taruya and Takahiro Nishimichi and Shun Saito},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1006.0699},
  year   = {2014}
}

备注

18 pages, 10 figures