一阶拉格朗日微扰理论：成功、失败与改进
宇宙学与河外天体物理
2015-01-14 v1
摘要
我们应用卷积拉格朗日微扰理论 (CLPT) 形式体系，该体系允许将物质密度功率谱表示为位移场累积量函数的积分，从而允许对各项进行重求和，以评估完整的一阶环路功率谱。我们将累积量保留至三阶，扩展了 Zel'dovich 近似，并提供了类似于最近对相关函数计算的功率谱。我们将结果与 N 体模拟以及二阶拉格朗日微扰模拟进行了比较。我们发现解析计算与 LPT 模拟吻合良好，但与完整的 N 体模拟相比，虽然一阶环路计算在功率谱方面改进了 Zel'dovich 近似，但仍然显著缺乏功率。正如之前在相关函数中发现的那样，一阶 CLPT 在 30Mpc/h 以上比 Zel'dovich 略有改进，但在该尺度以下实际上比 Zel'dovich 更差。我们调查了 CLPT 方法的缺陷，并认为 CLPT 的主要问题在于其无法将粒子束缚在暗物质晕内，这导致高估了位移场的小尺度功率，并低估了来自单晕项效应的小尺度功率。我们使用在非线性尺度上阻尼的位移场 (CLPTs) 对此进行建模。为了更详细地探讨这一点，我们将功率谱和相关函数分解为三个相加分量：Zel'dovich、剩余 BAO 振荡和剩余宽带谱。一阶 CLPT 预测了对 BAO 振荡的微小修正，这些修正在 CLPTs 中得到增强，在 BAO 尺度附近对相关函数的修正高达 5%。
引用
@article{arxiv.1410.1617,
title = {Lagrangian perturbation theory at one loop order: successes, failures, and improvements},
author = {Zvonimir Vlah and Uroš Seljak and Tobias Baldauf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1410.1617},
year = {2015}
}
备注
19 pages, 8 figures