将宇宙大尺度结构建模为宇宙学与重子物理的函数

我们提出并检验了一个框架，将宇宙中质量的三维分布建模为宇宙学与天体物理参数的函数。我们的方法结合两种不同技术：修改仅引力 N 体模拟宇宙学的重标度算法，以及模拟重子所致天体物理过程（如恒星形成与 AGN 反馈）效应的重子化算法。我们展示该方法如何精确再现重子对各种前沿流体动力学模拟（EAGLE、Illustris、Illustris-TNG、Horizon-AGN，以及 OWLS、Cosmo-OWLS 和 BAHAMAS）物质功率谱的效应，从非常大到微小高度非线性尺度 k= 5 h/Mpc、从 z=0 到 z=2 均达百分之一水平。我们强调，得益于算法的重度优化，我们能以几乎可忽略的 CPU 代价获得任意重子模型与宇宙学（含大质量中微子与动力学暗能量模型）下的这些预言。因此，该方法对宇宙学数据分析足够高效。借助这些工具，我们探索了非线性质量功率谱中宇宙学与天体物理参数间的简并。我们的结果表明，在对重子物理边缘化后，由弱引力透镜推断的宇宙学约束应适度退化。