利用 IllustrisTNG 研究重子-冷暗物质等曲率星系偏袒

我们使用 IllustrisTNG 模型的宇宙学模拟研究重子-冷暗物质相对密度扰动 $\delta_{bc}$ 对星系形成的影响。若在暴胀期间存在多个场,这些等曲率(非绝热)扰动可被原初诱导,并在重子未与 CDM 共动时、重子-光子退耦前产生。我们模拟中长波 $\delta_{bc}$ 扰动的存在通过修改重子宇宙密度 $\Omega_b$ 与 CDM 宇宙密度 $\Omega_c$ 之比来模拟,并保持总物质密度 $\Omega_m$ 不变。我们测量相应的星系偏袒参数 $b_{\delta}^{bc}$,作为星系丰度对 $\delta_{bc}$ 的响应。当按总宿主晕质量选择时,$b_{\delta}^{bc}$ 为负且其随质量和红移递减。按恒星质量选择的模拟星系因 $\delta_{bc}$ 对晕质量函数与恒星-晕质量关系的竞争效应而呈现较弱甚至相反的趋势。我们表明对后两个效应的简单建模能很好地描述恒星质量选择对象的 $b_{\delta}^{bc}$。我们发现对 $M_* = 10^{11}\ M_{\odot}/h$ 与 $z=0.5$(代表 BOSS DR12 星系)有 $b_{\delta}^{bc} =0.6$。对于由重子-光子相互作用生成的 $\delta_{bc}$ 模式,我们估计其对 DR12 功率谱的影响低于 $1\%$,且对推断的距离与增长率参数的偏移不应超过 $0.1\%$。