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晕功率谱偶极矩中相对论贡献的建模

宇宙学与河外天体物理 2020-08-05 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们研究了一个包含相对论效应(通过光线追踪实现)并覆盖低红移宇宙直至 zmax=0.465z_{\rm max} = 0.465 的 N 体模拟(RayGalGroup 模拟)的功率谱偶极矩。我们对相对论修正以及广角、演化、窗口和光锥效应进行建模。我们的模型包含所有至三阶的相对论修正,包括三阶偏倚展开。我们考虑所有线性依赖于 H/k\mathcal{H}/k 的项(弱场近似)。我们还研究了物质功率谱的 1-loop 修正对引力红移和横向多普勒效应的影响。我们发现广角和窗口函数效应对偶极信号有显著贡献。当计入所有贡献时,我们的偶极模型能够准确捕捉引力红移和多普勒项,直至我们比较中包含的最小尺度(k=0.48hMpc1k=0.48\,h{\rm Mpc}^{-1}),而我们对横向多普勒项的模型精度较低。我们发现对于该低红移样本,多普勒项是主导信号。我们使用 Fisher 矩阵预测来研究未来的暗能量光谱仪(DESI)探测功率谱偶极中相对论贡献的潜力。一项保守估计表明,DESI-BGS 样本应能够至少以 4.4σ4.4\sigma 的显著性进行探测,而更乐观的估计发现探测显著性可达 10σ10\sigma。在星系分布中探测这些效应允许在最大尺度上对引力进行新的检验,为星系巡天实验提供了一个有趣的附加科学目标。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.08014,
  title  = {Modeling relativistic contributions to the halo power spectrum dipole},
  author = {Florian Beutler and Enea Di Dio},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.08014},
  year   = {2020}
}

备注

45 pages, 10 figures