重子与耗散对物质功率谱的影响

我们研究了重子物理对弱引力测绘实验所关心的物质功率谱预测的重要性。我们使用一组三套 cosmological 数值模拟来量化重子物理的影响。每套模拟都具有相同的初始密度场，但模型化不同的物理过程。第一套模拟仅使用引力演化密度场，第二套包括非辐射性气体动力学，第三套包括辐射加热和气体冷却、星形成以及超新星反馈。我们发现，相对于仅包含引力相互作用的模型，重子过程显著改变物质功率谱的预测。我们的结果表明，未来的弱引力实验如 LSST 和 SNAP 将对不太了解的控制暗物质星系各组分非线性演化的物理过程极其敏感。该效应在包括冷却和星形成的模型中显著更大，结果表明当代诸如 CFHT Wide 调查等现场实验也可能对重子过程敏感。特别是，如果分析中包含比 l ~ 1000 更大的尺度，此效应可能对未来调查的约束能力预测产生重要影响。我们发现偏差主要由暗物质星系内部物质相对于仅引力情况的重新排列造成，而非大尺度物质的重新排列。因此，我们提出一种基于暗物质聚集的现象学星系模型的简单模型，可用于帮助解释即将到来的弱引力数据。