结合线性与非线性引力高效计算宇宙学中微子成团

我们详细研究了在线性理论中如何仅利用 Boltzmann 层级中至 $l=2$ 的项来追踪中微子微扰。我们提出了对三阶矩的新近似，并证明对于质量高达 $\sim$ 1 eV 的中微子，其功率谱的计算精度可优于 $\sim$ 5%。物质和 CMB 功率谱的计算精度远高于此，且通常比现有近似方法至少好几倍。随后，我们研究了如何在 Boltzmann 演化层级中，利用基于 $N$-body 模拟的半解析方法导出的完整非线性引力势，即使在存在非线性引力成团的情况下也能可靠地计算中微子功率谱。我们的结果与 $N$-body 模拟导出的结果吻合极好。