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$N$ 体模拟中的暗能量扰动

宇宙学与河外天体物理 2019-08-21 v1 高能物理 - 唯象学

摘要

我们给出了与广义相对论完全相容的 NN 体模拟,其中暗能量在背景与扰动层面均被一致地纳入。我们以流体参数化暗能量以及采用参数化后 Friedmann(PPF)形式体系两种方式检验了我们的方法。在大多数情况下,暗能量相对于暗物质非常平滑,因此其对于结构形成的主导效应在于对背景膨胀率的改变。这可通过修改 Friedmann 方程轻易地纳入牛顿 NN 体模拟中。然而,对于尺度 k<(103\unicodex2013102)Mpc1k < (10^{-3} \unicode{x2013} 10^{-2})\,\mathrm{Mpc}^{-1},暗能量扰动与相对论修正可导致相对牛顿 NN 体模拟达百分之数十的差异,鉴于即将开展的大尺度结构巡天的精度,此类效应必须被纳入。本文中我们将详细研究这两种效应,并强调它们重要的条件。我们还表明,我们的 NN 体模拟精确再现了 Boltzmann 求解器 CLASS 在所有保持线性的尺度上的结果。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.05210,
  title  = {Dark energy perturbations in $N$-body simulations},
  author = {Jeppe Dakin and Steen Hannestad and Thomas Tram and Mischa Knabenhans and Joachim Stadel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.05210},
  year   = {2019}
}