浑水中的精确宇宙学：宇宙学限制与 N 体代码

未来的宇宙大尺度结构巡天旨在以前所未有的精度限制宇宙学模型及暗能量的真实性质。为了使这些巡天实现其设计目标，它们需要对非线性物质功率谱进行亚百分比精度的预测。通过利用大量宇宙学 N 体模拟集合，我们证明，如果我们不理解与模拟结构形成相关的不确定性（即对“真实”模拟参数的认知），而仅仅试图对其边缘化，那么此类未来巡天的限制能力可能会显著降低。然而，对于参数 {$n_s, h, \Omega_b, \Omega_m$}，通过加入来自 Planck 等 CMB 实验的信息，可以在很大程度上缓解这种效应。相比之下，对于涨落幅度 $\sigma_8$ 和暗能量的时间演化状态方程 {$w_0, w_a$}，这种缓解作用较为温和。在对模拟参数进行边缘化后，我们发现暗能量的品质因数（figure of merit）可能会降低约 2 倍。这可能是一个乐观的评估，因为我们未考虑其他重要的模拟参数。一个需要注意的前提是，我们假设似然函数的 Hessian 矩阵在从我们采用的模拟参数集移动到“真实”参数集时没有显著变化。因此，本文为 N 体代码的严格收敛性测试提供了强有力的动机，以应对未来精确宇宙学的挑战。