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极端球:21厘米强度映射的胞内计数

宇宙学与河外天体物理 2019-01-09 v1

摘要

强度映射巡天将以空前大体积和高红移提供宇宙大尺度结构的粗略视图。鉴于利用宇宙中性氢(HI)发射可高效扫描大片天区,强度映射非常适于探测广泛的密度环境,从而约束宇宙学与基本物理。为高效提取21厘米强度中超出平均的信息,需要能捕捉偏离平均HI密度的大偏差的非高斯统计量。胞内计数统计量非常适于此目的,因为球内物质密度的统计量可在方差小于1的尺度上准确预测。我们使用来自IllustrisTNG项目的大型前沿磁流体动力学模拟来确定细胞中中性氢与物质密度的关系。我们展示了如何将给定宇宙学下物质PDF的理论知识用于从测得的中性氢PDF提取与参数化无关的中性氢偏置函数。当将预测的物质PDF与对模拟的简单偏置拟合结合时,我们在R=5 Mpc/h尺度上从红移z=5到z=1以百分之几的精度获得中性氢PDF的预测。此外,我们发现与理论预期一致且可允许对HI偏置和物质涨落振幅或结构增长联合约束的密度依赖HI成团信号。

关键词

引用

@article{arxiv.1808.09968,
  title  = {Extreme Spheres: Counts-in-cells for 21cm intensity mapping},
  author = {Oliver Leicht and Cora Uhlemann and Francisco Villaescusa-Navarro and Sandrine Codis and Lars Hernquist and Shy Genel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1808.09968},
  year   = {2019}
}