重构本地宇宙的初始密度场：方法与模拟星表测试

本文的研究目标是重构一个初始线性密度场，该场遵循多元高斯分布，其方差由当前 CDM 模型的线性功率谱给出，并通过引力不稳定性演化为本地宇宙的当前密度场。为此，我们开发了一种哈密顿马尔可夫链蒙特卡洛（Hamiltonian Markov Chain Monte Carlo）方法，从后验概率函数中获取线性密度场；该函数由两部分组成：具有给定线性谱的高斯密度场先验，以及由当前密度场给出的似然项。当前密度场可以利用 Wang 等人 (2009a) 开发的方法从星系群中重构出来。利用通过向 Millennium 模拟中的暗物质晕填充星系而获得的真实模拟 SDSS DR7 星表，我们表明该方法能有效且准确地恢复初始线性密度场的振幅和相位。为了检验我们方法的准确性，我们使用 $N$-body 模拟将这些重构的初始条件演化至今天。由此得到的重模拟密度场在密度范围 0.3 <= rho/rho_mean <= 20 内与 Millennium 模拟的原始密度场精确匹配，无任何显著偏差。特别是，重模拟密度场的傅里叶相位与原始模拟的相位紧密相关，尺度下探至波数约为 ~ 1 h/Mpc，远小于对应波数约为 ~ 0.15 h/Mpc 的跨线性尺度。