来自小尺度的大量粒子:来自大尺度结构调查的宇宙学 colliders 非扰动技术
宇宙学与河外天体物理
2024-07-12 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
在气体期间产生的大量粒子影响原始关联子的软限制。这一寻找这些信号的活动为揭示气体时期粒子谱提供了令人振奋的机会。我们提出了约束气体期间产生的中间质量标量(,其中 为气体哈伯尺度)的非扰动方法,这些场导致压缩原始双谱中的幂律标度。利用大尺度结构一致性关系和 separate universe 方法,我们推导了这些场源自的晚期压缩 matter 双谱和 collapsed matter 四谱的模型。为验证我们的模型,我们对两种不同粒子质量运行了 -body 模拟,包含"宇宙学 colliders"压缩双谱。我们的模型可在 于 处的非线性 regime 深度从压缩双谱和 collapsed 四谱中对 的非高斯性�幅提供无偏约束。我们评估了这些 summary 统计的信噪比,强调在 matter 部门消除 sample variance 的重要性。我们也研究了我们的模拟中的尺度相关 halo 偏差。对于质量选定的 halo 来说,我们的模拟中估计的非高斯偏差与基于 (i) separate universe 模拟和 (ii) universal 质量函数的预测一致。有进一步的工作,这些结果可用于在即将到来的 galaxy 调查中搜索气体产生的大量粒子生产。
引用
@article{arxiv.2407.08731,
title = {Massive-ish Particles from Small-ish Scales: Non-Perturbative Techniques for Cosmological Collider Physics from Large-Scale Structure Surveys},
author = {Samuel Goldstein and Oliver H. E. Philcox and J. Colin Hill and Lam Hui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.08731},
year = {2024}
}
备注
25 pages, 11 figures; comments welcome