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晕 Zeldovich 模型与微扰理论:暗物质功率谱与相关函数

宇宙学与河外天体物理 2015-06-17 v2

摘要

暗物质成团的微扰理论近年来备受关注,但其收敛性质仍缺乏充分论证,且尚无模型能同时成功描述相关函数与功率谱。本文提出结合微扰理论的晕 Zeldovich 方法(HZPT),即在极低 kk 处使用单圈阶标准微扰理论(SPT),并将其连接至一种晕模型版本;该晕模型采用 Zeldovich 近似,并对补偿的单晕项进行 Pade 展开。这种低 kk 匹配使我们能够确定单晕项的振幅及其红移演化,二者均与模拟结果高度吻合,并近似符合晕模型的预期值。我们在 Zeldovich 近似基础上对单晕项采用 Pade 展开的方法,识别出两个对晕质量函数平均后的典型晕尺度:量级为 1Mpc/h 的晕半径尺度,以及量级为 26Mpc/h 的晕质量补偿尺度。该模型在无需任何自由参数的情况下,对所有红移处大于 5Mpc/h 的相关函数给出了优于百分之一的精确预测。若引入三个拟合的 Pade 展开系数,功率谱的吻合度在 k1k \sim 1h/Mpc 范围内可达百分之一精度;通过在 Pade 展开中加入高阶项,此精度可推广至任意 kk

关键词

引用

@article{arxiv.1501.07512,
  title  = {Halo Zeldovich model and perturbation theory: dark matter power spectrum and correlation function},
  author = {Uroš Seljak and Zvonimir Vlah},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1501.07512},
  year   = {2015}
}

备注

9 pages, 3 figures