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利用 LSS bootstrap 探测 $\Lambda$CDM 之外的非线性结构形成:联合功谱与二体谱分析

宇宙学与河外天体物理 2026-05-14 v1

摘要

我们提出首个基于 MCMC 的 Large Scale Structure(LSS)bootstrap 参数约束,这是一种仅依赖对称性论证即可捕捉 Λ\LambdaCDM 偏离的模型无关框架。聚焦于线性生长率和二次扰动理论核函数的修改——分别由分数参数 εf\varepsilon_fεdγ\varepsilon_{d_{\gamma}} 量化——我们在 EFTofLSS 框架下,对联合的单环 galaxy 功谱和树级 bispectrum 多极项进行分析,采用扩展实现 bootstrap 参数化的 \texttt{PyBird} 代码。我们将该分析管道应用于两个数据集:BOSS DR12 LRG 样本和大容量 "PT Challenge" 模拟。对于 BOSS 数据,结合功谱和 bispectrum 单极可获得 7%\sim 7\%εf\varepsilon_f57%\sim 57\%εdγ\varepsilon_{d_{\gamma}} 的约束。对于 PT Challenge,其 survey 容积约为 BOSS 的 100 倍,我们在包含 bispectrum 二极项后实现 1%\sim 1\%εf\varepsilon_f25%\sim 25\%εdγ\varepsilon_{d_{\gamma}} 的精度。我们的结果凸显了 εf\varepsilon_fεdγ\varepsilon_{d_{\gamma}} 在分离背景膨胀变化与非线性结构形成变化方面的互补作用,表明 LSS bootstrap 提供了一种具竞争力且模型无关的方法,可用于现有和即将到来的星系测量 surveys 探测 Λ\LambdaCDM 之外的物理。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.13298,
  title  = {Probing nonlinear structure formation beyond $\Lambda$CDM with the LSS bootstrap: a joint power spectrum and bispectrum analysis},
  author = {Giorgia Biselli and Marco Marinucci and Guido D'Amico and Massimo Pietroni},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.13298},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages, 9 figures