通过修改初始条件在宇宙学模拟中纳入相对论与原初非高斯性贡献
宇宙学与河外天体物理
2022-03-30 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
我们提出了一种通过初始条件在 LCDM 宇宙的牛顿模拟中实现暗物质结构演化相对论修正的方法。我们采用暗物质不均匀性的拉格朗日（牛顿）演化与同步-共动（相对论）物质密度描述之间的非线性对应关系，并将其用作结构形成数值模拟的相对论约束初始条件。在此情形下，将原初非高斯性（PNG）贡献作为初始条件纳入是直接的。我们将相对论、fNL 与 gNL 贡献作为 L-PICOLA 代码的初始条件实现，并计算演化物质场的功率谱与双谱。我们特别关注普朗克观测在 1-sigma 下允许的最大非高斯性数值情况（fNL=-4.2 与 gNL=-7000）。作为检验，我们在适当尺度上展示与单圈微扰方案以及全相对论模拟（GRAMSES）的一致性。我们的结果证实，相对论与 PNG 特征在非常大尺度以及挤压三角形构型下最为显著。我们讨论了在未来通过物质密度分布双谱探测这两类贡献的前景。
引用
@article{arxiv.2109.13364,
title = {Including relativistic and primordial Non-Gaussianity contributions in cosmological simulations by modifying the initial condition},
author = {Miguel Enríquez and Juan Carlos Hidalgo and Octavio Valenzuela},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.13364},
year = {2022}
}
备注
v2 major changes, conclusions are unmodified, version acceppted for publication JCAP