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PRIYA:用于宇宙学的新一代莱曼阿尔法森林模拟套件

宇宙学与河外天体物理 2024-01-04 v2 星系天体物理

摘要

我们推出 PRIYA 宇宙学模拟套件,其基于 ASTRID 模拟的代码与流体力学模型,专为莱曼-α\alpha 森林的宇宙学分析而设计。我们的模拟套件覆盖 99 维参数空间,包括 44 个宇宙学参数与 55 个天体物理/热学参数。我们运行了 4848 个低精度模拟(120120 Mpc/h 盒子中 153631536^3 粒子)与 33 个高精度模拟(120120 Mpc/h 盒子中 307233072^3 粒子)。所有模拟均包含星系形成的完整物理模型,涵盖超新星与 AGN 反馈,因此也含有真实的 DLA 族。相较早期模拟套件,我们的进展在于更大粒子规模、纳入了 patchy 氢与氦再电离的新物理模型,以及自洽地加入了 AGN 反馈模型。我们显示 patchy 氦再电离在大尺度一维流量功率谱上留下超出项,这可能使未来对氦再电离泡尺度的测量成为可能。模拟参数基于拉丁超立方设计选取,并使用高斯过程插值至任意参数组合。我们为的一维流量功率谱与平均 IGM 温度构建了多精度仿真器。我们展示最终插值误差 <1%<1\%,且模拟在 z=5.4z=5.42.22.2 产生的流量功率谱在百分之一水平收敛。我们的模拟套件将用于解释来自 SDSS 与未来 DESI 数据发布的莱曼-α\alpha 森林一维流量功率谱。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.05471,
  title  = {PRIYA: A New Suite of Lyman-alpha Forest Simulations for Cosmology},
  author = {Simeon Bird and Martin Fernandez and Ming-Feng Ho and Mahdi Qezlou and Reza Monadi and Yueying Ni and Nianyi Chen and Rupert Croft and Tiziana Di Matteo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.05471},
  year   = {2024}
}

备注

25 pages, 11 figures, matches version published in JCAP