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LCDM和修正引力宇宙学中完全非线性区域成对运动的动力学

宇宙学与河外天体物理 2025-02-25 v2

摘要

与我们对密度场示踪物的理解相比,直接与宇宙速度场相关的统计量的建模仍有很大的改进空间。成对速度非线性区域缺乏精确建模限制了我们充分利用该可观测量中编码信息的能力。我们提出了一种稳健的方法来建模平均内落速度v12(r,a)v_{12}(r,a),该方法具有广泛的适用性,涵盖亚兆秒差距尺度以及超出标准LCDM范式的宇宙学。我们的方法涉及使用精确的非线性功率谱描述来求解完整的成对守恒方程。为了评估模型的稳健性,我们将其扩展到标准LCDM之外的宇宙学,特别是Hu-Sawicki f(R)f(R)引力和Dvali-Gabadadze-Porrati (DGP)修正引力模型。值得注意的是,我们对千秒差距尺度上暗物质粒子成对速度的预测与N体模拟在整个动力学范围(0.1ξ10000.1 \lesssim \xi \lesssim 1000,或r0.4r\geq0.4Mpc/h)内表现出极好的一致性。此外,我们表明不同的引力模型在平均成对速度的形状和动力学上留下不同的特征,为宇宙引力定律提供了有力的检验。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.00472,
  title  = {Dynamics of pairwise motions in the fully non-linear regime in LCDM and Modified Gravity cosmologies},
  author = {Mariana Jaber and Wojciech A. Hellwing and Jorge E. García-Farieta and Suhani Gupta and Maciej Bilicki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.00472},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages plus references, 5 figures. Our main findings are in Figs. 1, 2 and 4. Accepted in PRD for publication