论微扰方法对暗物质密度场的适用范围
宇宙学与河外天体物理
2016-03-16 v1
摘要
我们在大尺度结构有效场论 (EFT) 的背景下研究从拉格朗日空间到欧拉空间的映射。我们用拉格朗日微扰论 (LPT) 计算拉格朗日位移，并执行从位移到密度的完全非微扰变换。当展开到给定阶数时，该变换在同阶上重现标准欧拉微扰论 (SPT)。然而，从位移到密度的完全变换也包含高阶项。这些项显式地重求和了长波运动，从而使得到的密度场与真实的非线性密度场具有更好的相关性。因此，该方法有效性的范围有望超越欧拉 EFT，并与红外重求和欧拉 EFT 的范围相匹配。此方法因而能在场层面有效检验红外重求和 EFT。我们估计了物质密度功率谱的随机、非微扰贡献的大小。我们发现在最高阶计算中，在红移 z=0 处，密度场的功率谱在高达 k=0.25 h/Mpc (k=0.46 h/Mpc) 时分别以 1% (10%) 的精度被重现。我们认为剩余误差的主要来源是随机贡献。不幸的是，在这些尺度上，随机项尚未像在极低 k 区域那样按 标度变化。因此，对这一贡献进行建模可能具有挑战性。
引用
@article{arxiv.1507.02255,
title = {On the reach of perturbative methods for dark matter density fields},
author = {Tobias Baldauf and Emmanuel Schaan and Matias Zaldarriaga},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.02255},
year = {2016}
}
备注
22 pages, 10 figures