重子与大质量中微子对速度统计的印记

我们利用 Illustris-TNG、EAGLE、cosmo-OWLS 和 BAHAMAS 宇宙学流体动力学模拟套件，探讨了重子效应（即恒星和 AGN 反馈）对成对速度矩的影响。本文在小间距处研究了气体成分的平均成对速度遵循暗物质的假设，我们发现即使在 10-20 $h^{-1}\mathrm{Mpc}$ 的成对间距下，也存在 4-5% 的速度偏置。在更小间距下，偏置增大，其强度随子网格方案不同而不同。通过隔离不同物理过程，我们的结果表明大尺度速度偏置主要由恒星而非 AGN 反馈驱动。若未被考虑，这一速度偏移可能会在未来宇宙微波背景（CMB）巡天的动力学 Sunyaev-Zel'dovich 效应中偏置宇宙学约束。此外，我们考察了物质与气体成分的一阶和二阶成对速度矩如何受到重子和中微子自由流动效应的影响。对于两个矩，我们都能将重子过程的影响与大质量中微子的影响分开；在成对间距小于 20 $h^{-1}\mathrm{Mpc}$ 时，我们发现这些成对速度矩随中微子质量增加而减小。因此，我们的工作为利用成对速度统计从未来 CMB 巡天和本动速度巡天约束中微子总质量铺平了道路。