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非线性宇宙中的原初物理学:利用弱引力透镜、热 SZ 和 X 射线场约束粒子物理

宇宙学与河外天体物理 2026-07-07 v1

摘要

原初非高斯性(PNG)是初始密度场中的一大类特征,与早期宇宙的粒子物理学相关联。测量这些特征的振幅可以直接约束这些最早时期的物理学基础,并为无法通过地面实验探测的能量尺度提供洞察。利用一类新的模拟方法,我们将这些特征传播至其对非线性结构形成的影响,并量化弱引力透镜、热 Sunyaev-Zeldovich(tSZ)和 X 射线巡天的非高斯汇总统计量中的约束能力。我们使用半解析重子模型,在所有这些观测量中一致地包含天体物理效应,并使用明确引入各分量之间相关性的前景建模方法。我们发现 tSZ 和 X 射线场包含关于 PNG 的重要信息,此外还可以通过打破参数简并性来帮助自校准一大批冗余参数/模型。利用透镜、tSZ 和 X 射线场的二阶和三阶矩,我们发现相对于仅使用透镜,PNG 约束改善了 2 倍。当包含更多尺度和其它互补的汇总统计量时,预计将获得更大的改善。我们的多波长地图生成器可在 https://github.com/DhayaaAnbajagane/Vaanam 找到。本分析中使用的模拟和软件流水线均公开可用。

关键词

引用

@article{arxiv.2607.06692,
  title  = {Primordial Physics in the Nonlinear Universe: Towards particle constraints using the Weak lensing, Thermal SZ, and X-ray fields},
  author = {Dhayaa Anbajagane},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2607.06692},
  year   = {2026}
}