体积加权速度测量中的采样伪影——II. 模拟中的探测与理论建模的比较

测量体积加权速度功率谱会受到严重的系统误差影响，这是由于模拟中暗物质粒子/晕或具有速度测量的星系分布不均匀导致速度场采样不完善所致。这种“采样伪影”既取决于平均粒子数密度 $\bar{n}_P$，也取决于粒子分布中的固有大尺度结构（LSS）涨落。(1) 我们报告了在 N 体模拟中对该采样伪影的稳健探测。对于 $\bar{n}_P=6\times10^{-3}$ (Mpc/h)$^{-3}$ 的样本，它导致在 $k=0.1$h/Mpc 处速度功率谱被低估约 12%。这种系统性低估随 $\bar{n}_P$ 减小和 $k$ 增大而增加。我们也稳健地探测到了其对固有 LSS 涨落的依赖性。(2) 所有这些发现均与我们第一篇论文 \cite{Zhang14} 中的理论建模预期一致。特别是，主导阶理论近似与 $\bar{n}_P\gtrsim6\times 10^{-4}$(Mpc/h)$^{-3}$ 的模拟结果在定量上吻合良好。此外，我们提供了一个拟设以考虑高阶项。这将模型精度提高至在 $\bar{n}_P$ 跨越 3 个数量级以及从 $z=0$ 到 $z=2$ 的典型 LSS 聚类范围内，于 $k\lesssim0.1$h/Mpc 处误差 $\lesssim1$%。(3) 采样伪影由偏转 ${\bf D}$ 场决定，该场在模拟和星系速度数据中均可直接获取。因此，速度功率谱测量中的采样伪影可在我们的框架内进行自校准。通过在模拟中应用这种自校准，有望以约 1% 的精度确定 $10^{13}M_\odot$ 晕的真实大尺度速度偏差，并以更高精度确定更低质量晕的偏差。...[节录]