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2MRS 密度与速度场的约束实现:增长率与本地流

宇宙学与河外天体物理 2021-07-29 v2

摘要

我们从迄今最稠密的全天红移巡天——两微米全天红移巡天(2MRS)的最终释放中,在 200  h1Mpc200 \; h^{-1} \, \mathrm{Mpc} 范围内生成了密度与星系视向速度场(peculiar velocity fields)的约束实现(CRs)。CRs 通过将球傅里叶-贝塞尔空间中的维纳滤波估计量与对数正态分布密度场的随机实现以及泊松采样的星系位置相结合而生成。该算法在一组模拟本星系群(LG)环境的半解析模拟星表上进行了测试与标定,以严格计入重构方法的统计与系统误差。通过将我们的视向速度 CRs 与 Cosmicflows-3 星表中的观测速度比较,我们约束归一化线性增长率为 fσ8lin=0.367±0.060f \sigma_8^\mathrm{lin} = 0.367 \pm 0.060,其在 1.1σ1.1 \sigma 水平上与该 Planck 最新结果以及其他直接探测一致。同时,我们估计来自 2MRS 重构体积之外源的体流贡献为 Bext=199±68  kms1B^\mathrm{ext} = 199 \pm 68 \; \mathrm{km} \, \mathrm{s}^{-1},方向为 l=299±18l = 299 \pm 18^\circ, b=8±19b = 8 \pm 19^\circ。在 LG 位置处经 1  h1Mpc1 \; h^{-1} \, \mathrm{Mpc} 高斯平滑的总重构速度场为 685±75  kms1685 \pm 75 \; \mathrm{km} \, \mathrm{s}^{-1},方向为 l=270.6±6.6l = 270.6 \pm 6.6^\circ, b=35.5±7.2b = 35.5 \pm 7.2^\circ,与观测到的 CMB 偶极子良好吻合。不同半径内的总重构体流与其他测量相容。在 50  h1Mpc50 \; h^{-1} \, \mathrm{Mpc} 高斯窗口内,我们发现体流为 274±50  kms1274 \pm 50 \; \mathrm{km} \, \mathrm{s}^{-1},方向为 l=287±9l = 287 \pm 9^\circ, b=11±10b = 11 \pm 10^\circ。用于生成 CRs 并获得这些结果的代码(称为 CORAS)已公开可用。

关键词

引用

@article{arxiv.2102.07291,
  title  = {Constrained realizations of 2MRS density and peculiar velocity fields: growth rate and local flow},
  author = {Robert Lilow and Adi Nusser},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2102.07291},
  year   = {2021}
}

备注

Code and reconstructed fields available at https://github.com/rlilow/CORAS . Reconstructed peculiar velocities of Cosmicflows-3 galaxies and groups available at http://edd.ifa.hawaii.edu . Changes in v2: small improvements to analysis and calibration, extended some discussions, mock test moved from appendix to main body, other minor corrections. v2 matches accepted version