1<z<5 区间 21cm 谱线的红移空间畸变：基于宇宙学流体动力学模拟
宇宙学与河外天体物理
2019-02-27 v2
摘要
我们利用完整的宇宙学流体动力学模拟，通过取 HI-暗物质互相关与暗物质自相关的功率谱之比，测量了红移 1<z<5 区间中性氢气体发射的 21 cm 谱线的尺度依赖与红移依赖。中性氢分布是在包含恒星形成与超新星反馈、处于均匀紫外背景辐射下的完整宇宙学流体动力学模拟中计算的。我们发现 HI 偏袒在 z>3 的 k>1h/Mpc 尺度上存在显著尺度依赖，但在较低红移 z<3 时大致为常数。HI 偏袒的红移演化相较于同红移区间类星体 (QSO) 的演化相对缓慢。我们还测量了 HI 气体的红移空间畸变 (RSD) 以探究 HI 成团性质。对广泛应用的预言进行拟合，我们发现常数偏袒与由实空间功率谱直接测得者一致，且速度弥散与线性扰动预言边际一致。最后我们将模拟结果与 Illustris 模拟比较，得出结论：详细天体物理效应并不十分影响 HI 偏袒的尺度依赖，这意味着利用 HI 的 21 cm 谱线进行的宇宙学分析将对恒星形成与超新星反馈等小尺度天体物理过程带来的不确定性具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.1808.01116,
title = {Redshift Space Distortion of 21cm line at 1<z<5 with Cosmological Hydrodynamic Simulations},
author = {Rika Ando and Atsushi J. Nishizawa and Kenji Hasegawa and Ikko Shimizu and Kentaro Nagamine},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.01116},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 6 figures, submitted to MNRAS