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用星系分布的Minkowski泛函探测大质量中微子

宇宙学与河外天体物理 2023-09-19 v3

摘要

大质量中微子在大尺度结构(LSS)上的特征印记若被充分捕捉,可用于对其质量总和MνM_{\nu}施加严格约束。先前利用N体模拟的工作已表明,LSS的Minkowski泛函(MFs)能揭示大质量中微子在LSS上的印记,为两点统计提供重要的互补信息,并显著改善对MνM_{\nu}的约束。本工作中,我们向前推进一步,将该统计应用于LSS的偏袒示踪体即星系,并在红移空间中开展。我们利用基于晕占据分布(HOD)框架构建的Molino模拟星系目录(其参数对应SDSS Mr<21.5M_r < -21.5与-22星系样本)进行了Fisher矩阵分析,并量化了MFs的约束能力。我们发现,在考虑的所有宇宙学参数上,MFs给出的约束均比功率谱更紧。在边际化HOD参数后,MFs对Ωm,Ωb,h,ns,σ8\Omega_{\mathrm{m}}, \Omega_{\mathrm{b}}, h, n_s, \sigma_8MνM_\nu的约束分别优了1.9、2.9、3.7、4.2、2.5和5.7倍。具体而言,对于MνM_{\nu},仅用MFs在仅(1h1Gpc)3\left(1 h^{-1} \mathrm{Gpc}\right)^3的体积下我们获得了0.059 eV的1σ\sigma约束。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.08162,
  title  = {Probing massive neutrinos with the Minkowski functionals of the galaxy distribution},
  author = {Wei Liu and Aoxiang Jiang and Wenjuan Fang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08162},
  year   = {2023}
}

备注

38 pages, 10 figures, 5 tables. Accepted for publication in JCAP. This is the second in our series of work, the first is arXiv:2204.02945