来自排除效应与非线性团簇的晕随机性

正在进行的及未来的星系巡天中的星系团簇蕴含着丰富的宇宙学信息，但提取这些信息是一项非平凡的任务，因为星系及其宿主晕是物质密度场的随机示踪物。这种随机性通常被建模为泊松散粒噪声，其作为波数的函数是常数，振幅由 1/n 给出，其中 n 是星系数密度。在此，我们利用 N 体模拟中的暗物质晕展示了偏离这种简单行为的证据，并开发了模型来解释大尺度随机性的行为。首先，晕是扩展的、非重叠的物体，即其相关函数在小尺度上必须趋于 -1。这导致在低波数 k 下，相对于泊松值的随机性出现负修正，而当波数远大于逆排除尺度时，该修正减小至零。其次，晕在排除尺度之外表现出团簇的非线性增强，导致正的随机性修正。这两种效应在高 k 下均趋于零，使得即使在 k<0.1 h/Mpc 时，随机性也依赖于尺度。我们表明，低 k 机制中的修正在欧拉空间和拉格朗日空间中是相同的，但相对于初始条件，在当前时刻观测到的晕，其过渡尺度被推向了更小的尺度。这些修正随晕质量和红移而变化。我们还讨论了这些效应在具有非零卫星星系比例的星系样本中的简单应用，其中随机性再次可能显著偏离标准的泊松预期。总体而言，这些效应在非常大的尺度上也会影响几个百分点水平的星系团簇，如果我们想从未来的星系巡天中提取高精度的宇宙学信息，就需要对其进行适当的建模。