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积分剪切三点关联函数的响应方法:小尺度上重子效应的影响

宇宙学与河外天体物理 2022-09-16 v2

摘要

积分剪切三点关联函数ζ±\zeta_{\pm}是宇宙剪切场的高阶统计量,描述了2点关联函数ξ±\xi_{\pm}受场中长波特征调制的情形。本文引入一种新的理论模型来计算ζ±\zeta_{\pm},该模型在小角尺度上准确,并能够考虑重子反馈效应。我们的模型基于如下认识:小尺度ζ±\zeta_{\pm}由挤压极限下的非线性物质双谱主导,而该双谱可利用非线性物质功率谱及其对密度和潮汐场扰动的一阶响应函数精确计算。我们通过展示该模型能复现模拟宇宙剪切图中测得的小尺度ζ±\zeta_{\pm}来证明模型的准确性。重子反馈的影响实际上仅通过对非线性物质功率谱的相应影响进入,从而允许像目前对ξ±\xi_{\pm}那样对ζ±\zeta_{\pm}中的这些天体物理效应进行考虑。利用针对类DES巡天的简单理想化Fisher矩阵预测,我们发现,与ξ±\xi_{\pm}相比,联合ξ± & ζ±\xi_{\pm}\ \&\ \zeta_{\pm}分析可使σ8\sigma_8或暗能量状态方程参数w0w_0等宇宙学参数约束的精度提升约2040%20-40\%。我们发现对重子反馈参数约束的改进程度相似,这加强了宇宙剪切数据不仅对宇宙学而且对天体物理反馈模型获得严格约束的前景。这些令人鼓舞的结果激励未来关于积分剪切三点关联函数面向真实巡天数据应用的工作。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.05607,
  title  = {Response approach to the integrated shear 3-point correlation function: the impact of baryonic effects on small scales},
  author = {Anik Halder and Alexandre Barreira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05607},
  year   = {2022}
}

备注

15 pages, 9 figures; v2 matches the published version in MNRAS