宇宙学N体模拟中基于网格的线性中微子扰动

我们提出了一种新颖、快速且精确的方法，用于在宇宙学N体模拟中纳入轻中微子的效应。中微子分量的效应通过在N体模拟的引力势计算中使用线性理论中微子扰动来纳入。通过将此新方法与\cite{Brandbyge1}中首次提出的完整非线性演化（其中中微子分量被处理为粒子）进行比较，我们发现新方法在 $z = 0$ 时对 $\sum m_\nu \lesssim 0.5$ eV 计算物质功率谱的精度优于1%。该误差近似按 $(\sum m_\nu)^2$ 标度，使得新的线性中微子方法在中微子总质量为 0.05 - 0.3 eV 范围内极为精确。在 $z = 1$ 时，对 $\sum m_\nu \lesssim 0.5$ eV 的误差低于0.3%，在更高红移处可忽略不计。此新方法在计算上比用N体粒子表示中微子分量高效得多。