重子粘贴算法:基于晕与基于粒子的粘贴方法
宇宙学与河外天体物理
2023-01-04 v3
摘要
我们提出一种快速方法,基于仅暗物质的体模拟与解析星系团内介质模型,生成热与运动Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应的模拟观测。该方法采用两种不同途径:基于晕的粘贴(HP)与基于粒子的粘贴(PP)。前者将气体密度与压强粘贴到晕上,仅需晕目录;后者还考虑场粒子的贡献,即不属于任何晕的粒子,因而利用完整的粒子信息。因此,PP算法包含了HP算法之外的次级效应:晕的非球对称性与弥漫气体的贡献。特别地,此类弥漫成分是运动SZ效应的主导来源。作为方法验证,我们生成了108幅HP全天图与108幅平天图(覆盖,同时采用HP与PP),并测量了地图的功率谱。即使在并行计算环境下覆盖全天,我们的方法也能在数小时内生成模拟图。HP图的功率谱与热SZ效应的晕模型预测一致。另一方面,PP图的功率谱因晕非球对称性而受抑制,但能更好地再现运动SZ效应的理论预测。我们讨论了重子粘贴模拟SZ图在估计SZ统计量协方差矩阵及为星系团宇宙学建模选择效应与投影效应方面的效用。
引用
@article{arxiv.2201.02632,
title = {Baryon Pasting Algorithm: Halo-based and Particle-based Pasting Methods},
author = {Ken Osato and Daisuke Nagai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02632},
year = {2023}
}
备注
14 pages, 9+1 figures, MNRAS in press, data available at https://github.com/0satoken/BP_SZ_maps