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量化双谱的红移空间畸变 II:二阶微扰下诱导的非高斯性

宇宙学与河外天体物理 2020-10-01 v2

摘要

红移空间双谱 Bs(k1,k2,k3)B^s(\mathbf{k_1},\mathbf{k_2},\mathbf{k_3}) 的各向异性包含了丰富的宇宙学信息,可使用多极矩 Bˉm(k1,μ,t)\bar{B}^m_{\ell}(k_1,\mu,t) 完全量化,其中 k1k_1(最长边的长度)与 (μ,t)(\mu,t) 分别量化三角形 (k1,k2,k3)(\mathbf{k_1},\mathbf{k_2},\mathbf{k_3}) 的大小与形状。我们给出了在二阶微扰理论下所有预计非零(8,m6\ell \le 8, m \le 6)的多极矩的解析表达式。这些多极矩还依赖于 β1,b1\beta_1,b_1γ2\gamma_2,它们分别量化线性红移畸变参数、线性偏袒与二次偏袒。考虑所有可能形状的三角形,我们固定 k1=0.2Mpc1,β1=1,b1=1k_1=0.2 \, {\rm Mpc}^{-1}, \beta_1=1, b_1=1γ2=0\gamma_2=0,分析了所有多极矩的形状依赖性。单极矩 Bˉ00\bar{B}^0_0 处处为正,在等边三角形处取最小值。Bˉ00\bar{B}_0^0 朝线性三角形增大,并在接近挤压极限的线性三角形处取最大值。Bˉ20\bar{B}^0_{2}Bˉ40\bar{B}^0_4 均与 Bˉ00\bar{B}^0_0 类似,但四极矩 Bˉ20\bar{B}^0_2 在相当大范围的形状上超过 Bˉ00\bar{B}^0_0。其他多极矩(其中许多变为负值)的量级小于 Bˉ00\bar{B}^0_0。在大多数情况下,最大值或最小值,或两者,都出现在非常接近挤压极限处。发现若增大 \ellmm,则 Bˉm\mid \bar{B}^m_{\ell} \mid 迅速减小。此处所示的形状依赖性是非线性引力成团的特征。若存非线性偏袒,将导致不同的形状依赖性。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.07066,
  title  = {Quantifying the Redshift Space Distortion of the Bispectrum II: Induced Non-Gaussianity at Second Order Perturbation},
  author = {Arindam Mazumdar and Somnath Bharadwaj and Debanjan Sarkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.07066},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 10 figures, Matches accepted version to MNRAS