重子、中微子、反馈与弱引力透镜

（摘要删减）重子反馈对暗物质质量分布的影响通常被视为弱引力透镜的干扰因素。由于反馈会改变角尺度小于几角分时的宇宙剪切信号，宇宙学参数的测量因此受到影响。重子物理数值建模的最新进展表明，这种效应可能非常大，以至于它不再仅仅是干扰，而是可以利用当前的弱透镜巡天数据加以约束，从而为星系形成这一最具挑战性的问题之一提供另一种天体物理见解。为了进行分析，我们构建了一个解析拟合公式来描述重子对质量功率谱的影响。该拟合公式基于 OWL 流体动力学模拟的三种情景。它专门针对 $z<1.5$ 进行了校准，在此范围内，对于尺度 $k<10 h\mbox{Mpc}^{-1}$，其对模拟的建模精度优于 $2\%$；对于 $10 < k < 100 h\mbox{Mpc}^{-1}$，精度优于 $5\%$。借助这一精确工具，本文利用加拿大 - 法国 - 夏威夷望远镜透镜巡天 (CFHTLenS) 的引力透镜数据，首次对重子反馈模型进行了约束。在本分析中，我们表明在小角尺度上，中微子质量对质量功率谱的影响与重子反馈存在简并，不可忽略。假设宇宙学精度由 WMAP9 固定，我们发现，不含重子反馈且中微子无质量的宇宙模型被 CFHTLenS 透镜数据以 96\% 的置信度拒绝。我们的研究表明，正在进行的弱引力透镜巡天（KiDS、HSC 和 DES）除了能对中微子总质量提供预期约束外，还将为探测星系尺度的重子物理提供独特机会。