莱曼-α森林及其与暗物质晕交叉关联中的非线性效应

莱曼-α(Ly$\alpha$)森林的三维关联以及Ly$\alpha$森林与类星体的交叉关联已在大尺度上被测量，使得在红移$z>2$处对重子声学振荡(BAO)特征进行精确测量成为可能。这些三维关联通常使用线性扰动理论建模，但为提取BAO之外的宇宙学信息而进行的全形状分析将需要能够描述小尺度上存在的非线性的更逼真模型。我们基于大型流体动力学模拟——Sherwood模拟——给出了Ly$\alpha$森林通量功率谱的测量，并将其与描述偏离线性理论的小尺度效应的不同模型进行比较。我们确认Arinyo-i-Prats等人(2015)提出的模型以优于5%的精度拟合了测量到的三维功率直至$k=10\, h\rm{Mpc^{-1}}$，并表明同一模型也能以类似精度描述一维关联。我们还首次给出了晕与Ly$\alpha$森林交叉功率谱的等效研究，并讨论了在超出线性尺度建模交叉功率谱时面临的不同挑战。我们在\url{https://github.com/andreufont/sherwood_p3d}公开了所有测量的功率谱。本研究是迈向一维和三维通量关联联合分析、以及将类星体-Ly$\alpha$交叉关联用于BAO之外分析的一步。