质量函数的非普适性：对增长率与功率谱形状的依赖
宇宙学与河外天体物理
2021-12-22 v1 星系天体物理
摘要
暗物质晕的丰度是结构增长与宇宙膨胀历史的关键探针之一。对此量的理论预言通常假设，当以某种形式表达时，它仅依赖于线性密度场的质量方差。然而，宇宙学模拟已揭示该假设失效，导致 10-20% 的系统效应。本文采用专门设计的模拟套件进一步研究此问题。具体而言，我们开展宇宙学 N 体模拟，在固定线性密度场下系统性地改变增长历史，或在固定增长历史下改变功率谱形状。我们表明晕质量函数普遍依赖于这些量，从而展现出清晰的非普适性信号。该效应大部分可追溯到相同的线性涨落在非线性区因组装历史细节不同而呈现不同增长方式。基于这些结果，我们提出一种显式依赖于线性增长率与功率谱形状的参数化形式。利用独立的模拟套件，我们证明该拟合函数在涵盖巨大参数空间（包括大质量中微子与动力学暗能量）的宇宙学下能准确刻画晕质量函数。最后，我们运用此工具提升所谓宇宙学重标度方法的精度，并表明它们能在当前所有可行宇宙学范围内对晕质量函数给出 2% 精度的预言。
引用
@article{arxiv.2102.08958,
title = {Non-universality of the mass function: dependence on the growth rate and power spectrum shape},
author = {Lurdes Ondaro-Mallea and Raul E. Angulo and Matteo Zennaro and Sergio Contreras and Giovanni Aricò},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08958},
year = {2021}
}