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$\kappa$TNG:重子过程对基于 IllustrisTNG 模拟的弱引力透镜的影响

宇宙学与河外天体物理 2021-03-09 v3

摘要

我们基于宇宙学流体动力学模拟 IllustrisTNG,利用一套模拟弱引力透镜(WL)图集 κ\kappaTNG 研究重子过程对弱引力透镜观测量的影响。我们量化了重子效应对 WL 角功率谱、单点概率分布函数(PDF)以及峰与极小值的计数的影响。我们还展示了该效应的红移演化,这是将重子效应与暗能量、暗物质和重子中微子等基础物理区分开的关键。我们发现重子过程降低了小尺度功率,抑制了 PDF 的尾部、峰与极小值的计数,并改变了峰与极小值的总数。我们将结果与现有的半解析模型和流体动力学模拟进行比较,并讨论差异来源。κ\kappaTNG 图集包含 10,000 个 5×5deg25 \times 5 \, \mathrm{deg}^2 图的实现,对应 40 个源红移至 zs=2.6z_s = 2.6,很好地覆盖了现有与未来弱引力透镜巡天的感兴趣范围。我们还制作了基于相应仅暗物质 IllustrisTNG 模拟生成的 κ\kappaTNG-Dark 图集。我们的模拟图适用于开发包含重子效应的解析模型,也特别适用于依赖质量图的研究,例如非高斯统计与基于卷积神经网络的机器学习。该模拟图集已在 Columbia Lensing(http://columbialensing.org)公开。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.09731,
  title  = {$\kappa$TNG: Effect of Baryonic Processes on Weak Lensing with IllustrisTNG Simulations},
  author = {Ken Osato and Jia Liu and Zoltán Haiman},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09731},
  year   = {2021}
}

备注

11 pages, 8 figures, 3 tables, MNRAS in press, data available at http://columbialensing.org/