红移空间畸变的混合建模

由于星系的 peculiar motion，观测到的红移空间功率谱出现畸变，即所谓红移空间畸变（RSD）。尽管RSD中的所有效应都可由从真实空间到红移空间的简单映射公式解释，但由于该映射的非微扰特性，精确建模红移空间功率谱相当困难。然而，在大尺度上仍可对功率谱采用微扰处理，并在仔细建模由小尺度随机运动引起的Finger-of-God效应之上，将红移空间功率谱表达为包含密度与速度场高阶关联的级数展开。在我们先前的工作[JCAP 8 (Aug., 2016) 050]中，我们提供了一个受微扰论启发的功率谱模型，其中高阶关联直接由宇宙学 $N$ 体模拟评估。采用简单的Finger-of-God效应高斯假设，该模型被证明能定量描述模拟结果。在此，我们进一步推进该方法，给出一个精确的功率谱模板，可用于估计结构增长，作为探测宇宙学尺度引力的关键。基于模拟，我们首先在 fiducial 宇宙学模型中校准微扰论计算中的不确定性与系统误差。然后，利用标度关系，将校准后的功率谱模板应用于不同的宇宙学模型。我们证明，使用我们的新模板，最佳拟合增长函数在 $k<0.18 \hompc$ 范围内对不同哈勃参数的宇宙学能以1%的良好精度复现fiducial值。