宇宙学微扰理论作为估算 N 体模拟中盒子尺度效应的工具

在进行宇宙学 N 体模拟时，人们广泛认识到，模拟盒子内最大尺度上的结构增长会受到模拟体积有限尺寸的抑制。继 Seto (1999) 提出的思想之后，本文表明标准（即 1-loop）宇宙学微扰理论 (SPT) 可用于近似预测盒子尺度对模拟体积中密度涨落功率谱的有害影响。或者，该方法可用于快速事后估算盒子尺度对现有模拟功率谱结果的影响。通过这种方式，SPT 有助于确定为了实现特定应用的特定精度水平（例如，测量重子声学振荡非线性演化的模拟），是否需要更大的盒子尺寸或其他更复杂的方法。本文聚焦于 SPT，并表明其预测结果与从幂律和 $\Lambda$CDM $N$ 体模拟中推断出的实测抑制效应仅相差约两倍或更少。通过使用更复杂的微扰理论模型，有可能提高这些预测的准确性。附录比较了幂律模拟在盒子尺度效应最小处的输出时的功率谱测量值与微扰理论模型及先前发表的拟合函数。这些功率谱测量值随本文一并附上，以辅助开发新的微扰理论模型。