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重子对物质空间分布的影响:高阶相关函数

宇宙学与河外天体物理 2015-06-05 v1

摘要

重子物理过程可能对宇宙物质分布模式留下不可忽略的印记。采用具有相同初始条件的一系列高精度模拟数据集进行计数-单元(CIC)分析,包括一个N体暗物质模拟、一个仅绝热气体的模拟和一个包含耗散过程的模拟。估计了暗物质和气体的方差和高阶相关函数。发现重子物理过程主要在小于1h11h^{-1}Mpc尺度上影响暗物质分布。与纯暗物质模拟相比,绝热过程在0.1h10.1h^{-1}Mpc尺度上使暗物质方差增强约10%,而暗物质的SnS_n仅以几个百分点的程度轻微偏离纯暗物质情况。耗散气体模拟在暗物质方差上与绝热模拟差异不大,但使暗物质的SnS_n参数显著不同,在0.1h10.1h^{-1}Mpc和z=0z=0处对S3S_3带来超过10%的增强。两个流体动力学模拟中气体的分布模式显著不同。在0.1h10.1h^{-1}Mpc处,z=0z=0时气体的方差在绝热模拟中减少约30%,在非绝热模拟中减少约60%,衰减在较大尺度上较弱,但在约10h110h^{-1}Mpc处仍然明显。气体的SnS_n参数在小于约4h14h^{-1}Mpc尺度上偏大,耗散过程在z=0z=00.1h10.1h^{-1}Mpc处对S3S_3给出约84%的提升,而绝热模拟中仅为约7%。我们观察到的气体和暗物质之间的成团分离可能对星系分布建模和需要强非线性区域物质分布精细细节的相关宇宙学应用产生复杂影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1205.5137,
  title  = {Influence of baryons on spatial distribution of matter: higher order correlation functions},
  author = {Xiaojun Zhu and Jun Pan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1205.5137},
  year   = {2015}
}

备注

10 pages, 5 figs; submitted to RAA