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在基础物理的星系尺度检验中校准星系形成效应

宇宙学与河外天体物理 2021-06-03 v2 星系天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

星系尺度检验已被证明是在此前未充分探索的参数空间区域约束基础物理的有力工具。其所探测的天体物理 regime inherently 复杂,用于作出这些约束的推断方法应当对重子效应具有稳健性。先前的分析假设了简单的经验模型来描述天体物理噪声,却缺乏详细的校准或论证。我们勾勒了一个框架,通过使用宇宙学流体动力学模拟构建并检验更先进的重子模型,来评估此类方法的可靠性。作为一个案例研究,我们利用 Horizon-AGN 模拟来考察星系内恒星盘翘曲以及气体与恒星之间的偏移,这些是屏蔽第五力的有力探针。我们表明星系的“U”形翘曲程度可由高斯随机噪声很好地建模,但气体-恒星偏移的幅度与宿主暗晕的维里半径相关。通过纳入这一相关性,我们确认了近期排除天体物理相关的 Hu-Sawicki f(R)f(R) 引力的最新结果,并识别出约 30%30\% 源于重子物理的系统误差。此类分析必须针对未来的基础物理星系尺度检验逐一进行。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.10356,
  title  = {Calibrating galaxy formation effects in galactic tests of fundamental physics},
  author = {Deaglan J. Bartlett and Harry Desmond and Pedro G. Ferreira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.10356},
  year   = {2021}
}

备注

17 pages, 11 figures, 2 tables, accepted for publication in Physical Review D