利用星系团确定重子物质对物质功率谱的影响

通过活动星系核反馈与恒星形成等过程在大质量晕中的重子物质重新分布,导致小尺度上物质功率谱的抑制。该重新分布可通过星系团中的气体与恒星质量分数进行经验测量,并在其电子密度轮廓上留下印记。我们利用近期星系群与星系团贝叶斯族群研究的汇编(采样质量范围高于 $\sim 3 \times 10^{13}$ $M_\odot$)以及由深度高分辨率 X 射线观测导出的团气体密度轮廓,约束了两个半解析重子修正模型。我们得以拟合所有考虑的观测数据,但指出了观测中的一些异常。这些约束使我们能够对物质功率谱抑制施加精确的、具物理依据的先验。在 $k=1 h$ Mpc$^{-1}$ 尺度上,依所用模型不同,我们发现抑制为 $0.042^{+0.012}_{-0.014}$ ($0.049^{+0.016}_{-0.012}$);而在 $k=3h$ Mpc$^{-1}$ 尺度上为 $0.184^{+0.026}_{-0.031}$ ($0.179^{+0.018}_{-0.020}$)。在我们的基准设定中,我们还以 97.5% 可信度预测,在 $k<0.37h$ Mpc$^{-1}$ 尺度上重子反馈对物质功率的影响小于 $1\%$。这使重子反馈是否为宇宙剪切与原始 CMB 结果间差异的驱动因素存疑。我们独立确认了来自小尺度宇宙剪切研究的该抑制结果,同时排除了一些重子反馈过强与过弱的流体动力学模拟。我们对功率谱抑制的经验预测表明,星系群与星系团的研究将有助于释放未来宇宙剪切实验(如 \textit{Euclid} 与 Rubin-LSST)的宇宙学约束能力,并呼吁对重子修正模型作进一步研究。