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基于模拟先验的全形状分析:来自 BOSS 的单场暴胀约束

宇宙学与河外天体物理 2024-09-11 v2 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

基于微扰论或有效场论(EFT)的星系聚类数据全形状分析涉及“ nuisance 参数”,以捕捉各种观测效应,如星系 - 暗物质关联(星系偏置)。我们提出了一种高效的方法,为这些参数设定信息丰富的物理动机先验。我们从基于晕占有分布(HOD)模型的模拟星系目录中提取这些先验。首先,我们利用一组 10,500 个 HOD 模拟目录构建了 EFT 星系偏置与 HOD 参数之间的联合分布。我们使用允许消除宇宙方差的场级 EFT 技术,从而能够从计算成本低廉的小体积模拟中精确校准 EFT 参数。其次,我们使用神经密度估计器——归一化流——来建模 EFT 参数的边缘概率密度,可将其用作全形状分析中的先验分布。作为首个应用,我们在单场原初非高斯性的背景下,将基于 HOD 的先验用于对 BOSS 巡天的星系功率谱和双谱的新分析。我们发现,我们的先验使偏置参数的后验体积减少了一个数量级。我们还发现在组合双模板分析中,fNLequil=320±300f_{\rm NL}^{\rm equil} = 320\pm 300fNLortho=100±130f_{\rm NL}^{\rm ortho} = 100\pm 130(68\% 置信水平),这代表对单场原初非高斯性的约束提高了约 40\%,相当于使巡天体积加倍。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.13310,
  title  = {Full-shape analysis with simulation-based priors: constraints on single field inflation from BOSS},
  author = {Mikhail M. Ivanov and Carolina Cuesta-Lazaro and Siddharth Mishra-Sharma and Andrej Obuljen and Michael W. Toomey},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.13310},
  year   = {2024}
}

备注

v1: 21 pages, 10 figures. v2: 24 pages, 12 figs, minor corrections and improvements, version to appear in PRD