从大尺度结构两点统计量对局域型原初非高斯性的最优约束
宇宙学与河外天体物理
2012-01-11 v2
摘要
局域型原初非高斯性的主要特征之一是对星系或星系团等大尺度结构示踪体偏袒的尺度依赖性修正，其幅度取决于示踪体自身的偏袒。示踪体功率谱的主要噪声源来自大尺度上的采样方差（非高斯信号在此处最强）以及因其离散性产生的散粒噪声。近期研究指出，可通过比较不同偏袒的多种示踪体来规避采样方差，并通过最优加权不同质量的暗晕来抑制散粒噪声。本文将这两种思路结合，研究从暗晕和暗物质的两点关联中提取原初势中非高斯涨落特征的能力。基于具有局域型非高斯初始条件的大型 N 体模拟及其暗晕目录，我们对两点统计量进行了 Fisher 矩阵分析。与标准分析相比，即使底层的暗物质密度场未知，应用于暗晕的最优加权和多示踪体技术也能将 f_NL 约束提升达一个数量级。我们将数值结果与暗晕模型进行比较，发现吻合良好。预测将我们的方法应用于现有及未来巡天数据所能达到的最优 f_NL 约束，我们发现，一个体积为 50 h^{-1} Gpc^3、在 z=1 处能分辨所有低至 10^{11} h^{-1} M_⊙ 暗晕的巡天将能够获得 σ_{f_NL} ~ 1（68% 置信水平），比当前限制提升约 20 倍。降低可分辨暗晕的最小质量、增大巡天体积或获取暗物质图，可进一步改善这些限制，可能达到 σ_{f_NL} ~ 0.1 的水平。（节略）
引用
@article{arxiv.1104.2321,
title = {Optimal Constraints on Local Primordial Non-Gaussianity from the Two-Point Statistics of Large-Scale Structure},
author = {Nico Hamaus and Uros Seljak and Vincent Desjacques},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.2321},
year = {2012}
}
备注
V1: 23 pages, 12 figures, submitted to PRD. V2: 24 pages, added appendix and citations, matched to PRD published version