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FREmu:用于f(R)引力的功率谱仿真器

宇宙学与河外天体物理 2024-12-09 v2 天体物理仪器与方法

摘要

为了利用第四代巡天测量的数据研究宇宙结构非线性区间的引力,必须精确计算超出广义相对论的引力模型的大尺度结构可观测量,例如非线性物质功率谱。然而,非线性可观测量的理论预测通常来自N体模拟,这需要大量的计算资源。在本研究中,我们介绍了一个新颖的公开仿真器,名为FREmu,旨在为Hu-Sawicki f(R)引力模型在尺度0.0089 h Mpc^{-1}<k<0.5 h Mpc^{-1}和红移0<z<3范围内提供快速且精确的非线性功率谱预测。FREmu利用主成分分析和人工神经网络建立从参数到功率谱的映射,利用来自Quijote-MG模拟套件的训练数据。其参数空间包含7个维度,包括Ω_m、Ω_b、h、n_s、σ_8、M_ν和f_{R_0},该仿真器在大多数情况下实现了超过95%的精度,因此对于约束参数非常高效。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.05840,
  title  = {FREmu: Power Spectrum Emulator for $f(R)$ Gravity},
  author = {Jiachen Bai and Junqing Xia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.05840},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 5 figures, 1 table, accepted by The Astrophysical Journal (ApJ)