包含有质量中微子的相对论性 N-body 模拟
宇宙学与河外天体物理
2017-11-09 v2 广义相对论与量子宇宙学
摘要
宇宙中的部分暗物质由有质量中微子组成。它们对大尺度结构形成的影响可用于从宇宙学中测定其绝对质量标度，但为此必须开发高精度的数值模拟。由于中微子的相对论性本质，当试图将其纳入传统上基于牛顿物理的 N-body 模拟时，它们带来了额外的挑战。在此，我们首次使用完全相对论性方法对有质量中微子进行数值研究。我们的 N-body 代码 gevolution 基于广义相对论的弱场表述，该表述自然地为相对论性粒子物种提供了一个自洽的框架。这使我们能够从第一性原理对中微子进行建模，而无需引入任何特定方案。我们的模拟套件包含迄今为止进行的一些最大规模的中微子模拟。我们研究了有质量中微子对非线性功率谱和晕质量函数的影响，重点关注 0.06 eV 至 0.3 eV 之间的有趣质量范围，并包含了一个逆质量层级的情况。
引用
@article{arxiv.1707.06938,
title = {Relativistic N-body simulations with massive neutrinos},
author = {Julian Adamek and Ruth Durrer and Martin Kunz},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.06938},
year = {2017}
}
备注
26 pages + appendix, 17 figures; v2: minor revision, published version; code available at https://github.com/gevolution-code/gevolution-1.1