重子声学振荡巡天用模拟星表的高效构建
摘要
宇宙大尺度结构的精确测量需要大量高保真模拟星表(mock catalog)以准确评估和考虑系统效应的存在。我们引入并测试了一种使用适当降级的N体模拟(N-body simulation)快速生成模拟星表的方案。我们的目标是以高精度重现大尺度结构以及暗物质晕(dark matter halo)的总体性质，同时牺牲晕内部结构的细节。通过调整N体代码中的全局和局部时间步长，我们证明在k = 1h/Mpc时，无论是真实空间还是红移空间，我们恢复晕质量优于0.5%，功率谱优于1%，同时所需CPU时间减少为原来的1/4。我们还校准了生成模拟光锥(light cone)所需输出的红移间隔。我们发现相隔每个z = 0.05的输出使我们能够插值粒子位置和速度，以重现真实和红移空间功率谱优于1%（直到k = 1h/Mpc）。我们应用这些思想生成了一套涵盖一系列宇宙学参数的模拟，其动机来自重子振荡光谱巡天(Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, BOSS)，但广泛适用于未来大尺度结构巡天包括eBOSS和DESI。作为此类模拟实用性的初步演示，我们以比以往可能达到的更高精度校准了重子声学振荡峰值位置随星系偏置(bias)的偏移。本文也用于记录这些模拟，我们已公开提供。
引用
@article{arxiv.1510.06665,
title = {Efficient Construction of Mock Catalogs for Baryon Acoustic Oscillation Surveys},
author = {Tomomi Sunayama and Nikhil Padmanabhan and Katrin Heitmann and Salman Habib and Esteban Rangel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.06665},
year = {2016}
}
备注
23 pages, 14 figures, submitted to JCAP, Mock catalogs are available at http://www.hep.anl.gov/cosmology/mock.html , fixed the link to the simulations. arXiv admin note: text overlap with arXiv:1410.2805 by other authors