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利用尺度依赖星系偏袒探测相关补偿等曲率扰动

宇宙学与河外天体物理 2019-12-04 v1

摘要

补偿等曲率扰动(CIPs)是重子与暗物质密度相对调制的扰动,其总物质密度保持不变。来自原初宇宙微波背景(CMB)的最佳当前约束与 CIPs 的振幅比绝热扰动大约两个数量级相一致,表明我们对早期宇宙的认知可能存在巨大空白。然而,Barreira 等人最近提出,与原初曲率扰动相关的 CIPs(如曲率子模型的某些版本中所出现)会导致一个新的可观测量:尺度依赖的星系偏袒。将星系巡天与密度场的无偏示踪子结合,可实现对相关 CIPs 振幅的宇宙方差无关测量,而宇宙方差是来自原初 CMB 约束的主要限制。用于此目的最有前景的示踪子之一是远程偶极场,利用动力学 Sunyaev Zel'dovich(kSZ)层析技术重建。在本文中,我们评估了利用 kSZ 层析的下一代 CMB 与星系巡天对相关 CIPs 振幅可能的探测显著性。我们的分析包含了观测星系计数的所有相对论贡献,并允许 CIPs 与原初非高斯性同时存在,后者也会产生尺度依赖的星系偏袒。我们发现 kSZ 层析可探测与绝热涨落振幅相当的 CIPs,比当前约束改善超过两个数量级,也比未来单独使用 CMB 或星系巡天可能达到的改善一个数量级。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.08953,
  title  = {Probing correlated compensated isocurvature perturbations using scale-dependent galaxy bias},
  author = {Selim C. Hotinli and James B. Mertens and Matthew C. Johnson and Marc Kamionkowski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.08953},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, 3 figures, comments welcome