利用理论误差协方差缓解重子物理效应

在中小尺度上建模宇宙剪切功率谱的主要不确定性来源之一是重子物理的效应。第四阶段巡天所需的精确宇宙学要求以百分之一精度知晓非线性区深处的物质功率谱。因此，若要在宇宙学分析中考虑小尺度信息，开发可靠的缓解技术以考虑重子不确定性十分重要。本工作中，我们针对剪切角功率谱的情形开发了一种处理重子物理的新缓解方法。该方法基于一个扩展协方差矩阵，其纳入了由流体动力学模拟所告知的重子不确定性。我们使用来自 13 个流体动力学模拟的结果，以及用扩展晕模型代码 {\tt HMCode} 对 $\Lambda$CDM 模型拟合所产生的残差误差，以考虑重子物理。这些残差误差被用于建模所谓的理论误差协方差矩阵，并将其加至原始协方差矩阵。为评估方法性能，我们使用来自四个具有不同极端重子参数的流体动力学模拟的二维层析剪切作为模拟数据，并运行似然分析，比较我们的方法与 HMCode 在类 LSST 巡天下对 $\Omega_m$ 与 $\sigma_8$ 的残差偏差。我们使用不同的理论误差协方差矩阵建模以测试方法鲁棒性。我们表明，以精度轻微下降为代价，可降低所测试宇宙学参数确定的偏差。