中文

探索 HOD 模型中非泊松卫星占用及其对 2 阶与 3 阶星系聚类的影响

宇宙学与河外天体物理 2026-05-28 v1

摘要

理解星系与暗物质星系之间的联系是现代宇宙学的核心挑战之一。Halo Occupation Distribution(HOD)框架提供了一种广泛使用的统计描述,说明星系如何填充暗物质星系,从而实现对星系聚类的精确建模。标准 HOD 模型中常见假设是,在固定星系质量下,卫星星系的数量遵循泊松分布。在本工作中,我们重新审视了这一假设,引入 Conway-Maxwell-Poisson(CMP)分布作为泊松模型的最小化扩展,该模型仅增加一个参数 ν\nu 以探索亚泊松与超泊松行为。我们推导了 CMP 期望参数 λ\lambda 的解析表达式,并开发了一种数值方案,平滑地连接小 λ\lambda 与大 λ\lambda 区间,实现 0.5<ν<20.5 < \nu < 2 时约 5% 的精度。使用 \texttt{HODDIES} 软件包,我们研究了非泊松卫星占用对模拟星系目录和聚类统计的影响。卫星占用的方差变化显著影响小尺度聚类,导致在投影聚类和单极模、二极模中分别产生最高可达 10% 和 5% 的偏差。我们进一步利用以圆柱内计数(CiC)和树级星系双谱线进行了更高阶统计分析。CiC 统计对方差变化极其敏感,变动可达约 30%,而树级星系双谱线(以 Sugiyama 基函数为基)则只受弱影响(<2\lt 2%,至 kmax=0.3k_\mathrm{max} = 0.3)。这些结果表明,非泊松卫星统计在小尺度分析中至关重要,但在使用大尺度 kmax<0.3k_\mathrm{max} < 0.3 的功率谱和双谱线 cosmological constraints 时应有有限影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.28644,
  title  = {Exploring non-Poisson satellite occupation in HOD models and its impact on 2- and 3-point galaxy clustering},
  author = {Antoine Rocher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.28644},
  year   = {2026}
}