非标准宇宙学中的大尺度结构拓扑：暗 sector 物理的影响
宇宙学与河外天体物理
2017-04-12 v1
摘要
尽管我们对宇宙学参数的测量不断改进，宇宙暗 sector（dark sector）的物理本质在很大程度上仍是一个谜。许多暗 sector 模型的影响在非常大尺度上最为显著，并将依赖未来的星系巡天来阐明。本文中，我们使用流体动力学模拟和宇宙学 genus 统计量比较了若干宇宙学模型中大尺度暗物质分布的拓扑性质。计算了 ΛCDM、Quintessence 和 Warm Dark Matter 模型从 z = 11 到 z = 0 的 genus 曲线，尺度范围为 1 至 20 Mpc/h。这些曲线根据其 Hermite 谱进行分析，以描述宇宙学密度场中非高斯形变所包含的幂。我们发现 ΛCDM 和 ΛWDM 模型产生几乎相同的 genus 曲线，表明结构形成中没有拓扑差异。Quintessence 模型仅在其膨胀历史上有别，其与非高斯模式强度和红移演化的显著不同相关，这些模式与较高的团簇丰度和较低的空洞丰度相关联。这些效应对于宇宙方差是稳健的，并且与通过调整 ΛCDM 模型参数所产生的效应有本质区别。鉴于模型的简单性和相似性，探测这些差异代表了理解非标准宇宙学对大尺度结构影响的一条有前景的途径。
引用
@article{arxiv.1702.03066,
title = {Large-Scale Structure Topology in Non-Standard Cosmologies: Impact of Dark Sector Physics},
author = {Andrew L. Watts and Pascal J. Elahi and Geraint F. Lewis and Chris Power},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.03066},
year = {2017}
}
备注
11 pages, 9 figures, submitted to MNRAS