非高斯晕质量函数与非球形晕坍缩：理论与模拟
宇宙学与河外天体物理
2012-05-15 v3 广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
暗物质晕的质量分布是原初非高斯性（NG）的敏感探针。我们通过微扰计算具有非零偏度 f_nl 的非高斯密度场的越界路径积分，推导了晕质量函数的解析公式。我们采用一个随机壁垒模型，它捕捉了晕椭球坍缩的主要特征。与先前基于将 Press-Schechter 形式推广到 NG 初始条件的结果相反，我们发现晕的非球形坍缩直接改变了原初 NG 的印记。这指向原初非高斯性与非线性晕坍缩效应之间的潜在简并。所推导的质量函数与 NG 局域型的 N 体模拟结果惊人地一致。在微扰计算的有效范围内，所有 -80 < f_NL^loc < 300 的偏差均在数值不确定性之内。此外，与模拟结果的比较表明，对于 f_NL > 150 或 f_NL < -50，如我们的壁垒模型所描述的非线性晕坍缩与高斯初始条件的情形强烈偏离。这并不令人惊讶，因为非线性引力过程的效应可能被初始大 NG 所改变。因此，在缺乏先验理论认识的情况下，旨在约束原初 NG 印记的统计晕质量函数数据分析中应包含晕坍缩模型参数。
引用
@article{arxiv.1109.3196,
title = {Non-Gaussian Halo Mass Function and Non-Spherical Halo Collapse: Theory vs. Simulations},
author = {Ixandra Achitouv and Pier Stefano Corasaniti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.3196},
year = {2012}
}
备注
We found a coding-bug in our numerical calculation of the function U3(S) which affected the comparison with non-Gaussian N-body simulations. Results change only quantitatively. 29 pages, 8 figures, typos corrected and added clarifications on the barrier model