红移空间流动速度对莱曼-α森林重子声学振荡尺度的影响
宇宙学与河外天体物理
2020-08-11 v3
摘要
重子声学振荡（BAO）尺度作为测量宇宙学距离的标准尺，已成为研究宇宙膨胀历史的主要探测手段之一。然而，任何改变该尺长度的物理效应都会导致我们对距离和膨胀率的测定产生偏差。其中一种物理效应是流动速度，即早期宇宙中重子与暗物质之间的相对速度，由于二者在复合时期的声波中具有共同起源，流动速度与BAO尺度相耦合。在本工作中，我们研究了流动速度对莱曼-α森林自功率谱中BAO特征的影响，莱曼-α森林是最近投入使用的DESI光谱仪所使用的主要示踪体之一。为此，我们建立了一个莱曼-α流量密度对比度的新微扰模型，该模型对一组特定场完备到二阶，且由于仅基于对称性考虑，适用于任何红移空间结构示踪体。我们发现到二阶共有8个偏置系数。根据所用偏置系数模型的不同，我们发现流动速度引起的BAO尺度偏移为0.081–0.149%（横向）和0.053–0.058%（径向）。这些偏移小于但相对于DESI莱曼-α BAO误差预算（整体尺度0.46%）不可忽略。这些结果对我们偏置参数选择的敏感性，凸显了未来工作需要从模拟中测量高阶偏置系数的必要性，特别是对于DESI之后的未来实验。
引用
@article{arxiv.2002.12296,
title = {Redshift-space streaming velocity effects on the Lyman-$\alpha$ forest baryon acoustic oscillation scale},
author = {Jahmour J. Givans and Christopher M. Hirata},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.12296},
year = {2020}
}
备注
25 pages, 5 figures. This version is the closest match to the PRD final print