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非线性星系成团中的参数推断:理论不确定性的考量

宇宙学与河外天体物理 2022-07-06 v2

摘要

我们将物质功率谱非线性修正的模拟器 EuclidEmulator(第一版)集成到 MCMC 预测代码 MontePython 中。针对不同的宇宙学模型以及不同的星系功率谱波数截断,我们在功率谱预测层面和宇宙学参数后验概率分布层面比较了 Halofit、HMCode 和 EuclidEmulator1 的性能。我们确认,在进行宇宙学参数预测时,功率谱预测器的选择对计算得到的灵敏度具有不可忽略的影响,即便采用 0.2hMpc10.2\,h\,{\rm Mpc}^{-1} 的保守波数截断也是如此。我们发现,EuclidEmulator1 对宇宙学参数的灵敏度平均比其他两个代码高出至多 17%17\%,其中最显著的改进针对哈勃参数(至多 42%42\%)和暗能量状态方程(至多 26%26\%),具体取决于情形。此外,我们指出,在进行参数估计时,功率谱预测器的选择会导致计算出显著偏倚的平均宇宙学的风险。对于四个测试场景,我们发现各宇宙学参数的平均偏倚在 0.5 至 2σ\sigma 之间(单个参数从低于 1σ1\sigma 到高达 6σ6\sigma)。本文提供了一个概念验证:通过考虑一个精心设计的理论不确定性,可以降低该风险,因为在所考察的情形下,这能将偏倚减小 2 至 5 倍,同时保持较小的后验可信区间:所有情况下标准差的放大倍数均不超过 1.4\leq1.4

关键词

引用

@article{arxiv.2110.01488,
  title  = {Parameter inference with non-linear galaxy clustering: accounting for theoretical uncertainties},
  author = {Mischa Knabenhans and Thejs Brinckmann and Joachim Stadel and Aurel Schneider and Romain Teyssier},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.01488},
  year   = {2022}
}

备注

22 pages, 14 figures