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来自BOSS DR12星系数据的补偿等曲率扰动约束

宇宙学与河外天体物理 2023-02-06 v1

摘要

我们使用BOSS DR12星系功率谱来约束补偿等曲率扰动(CIP),即符号相反的原初重子和暗物质扰动,它们使总物质密度保持不变。长波长CIP σ(x)\sigma(\vec{x})δg(x)bσσ(x)\delta_g(\vec{x}) \supset b_\sigma\sigma(\vec{x}) 的形式进入星系密度对比度,其中 bσb_\sigma 是线性CIP星系偏置参数。我们将CIP谱参数化为 Pσσ=A2PRRP_{\sigma\sigma} = A^2P_{\mathcal{R}\mathcal{R}}PσR=ξPσσPRRP_{\sigma\mathcal{R}} = \xi\sqrt{P_{\sigma\sigma}P_{\mathcal{R}\mathcal{R}}},其中 AA 是CIP振幅,ξ\xi 是与曲率扰动 R\mathcal{R} 的相关性。我们发现,对于相关(ξ=1\xi = 1)和非相关(ξ=0\xi = 0)CIP,检测 Abσ0Ab_\sigma \neq 0 的显著性分别为 1.8σ1.8\sigma3.7σ3.7\sigma。大尺度数据系统误差对非相关CIP的影响更大,这可能解释了检测显著性较高的原因。对 AA 的约束取决于对 bσb_\sigma 参数假设的先验,我们使用分离宇宙模拟估计该参数。假设 bσb_\sigma 值代表所有晕,我们发现相关CIP的 σA=145\sigma_A = 145,非相关CIP的 σA=475\sigma_{|A|} = 475。我们最强的非相关CIP约束是针对代表 33%33\% 最致密晕的 bσb_\sigmaσA=197\sigma_{|A|} = 197,这优于当前的CMB界限 A360|A| \lesssim 360。我们还讨论了局部原初非高斯性参数 fNLf_{\rm NL} 在CIP约束中的影响。我们的结果展示了星系数据对CIP施加严格约束的能力,并激励了更好地理解数据系统误差影响以及确定 bσb_\sigma 理论先验的工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.01927,
  title  = {Constraints on compensated isocurvature perturbations from BOSS DR12 galaxy data},
  author = {Alexandre Barreira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.01927},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 4 figures, 3 tables. Comments welcomed!