大质量中微子宇宙学中的半解析星系形成

对中微子质量的限制导致了对其宇宙学作用的修正，因为宇宙中微子背景的存在是标准宇宙学模型的一个明确预测。在本文中，我们通过耦合 $N$-体数值模拟与星系形成的半解析模型 (SAMs)，研究了这种背景对暗物质 (DM) 和星系空间分布的影响。包含大质量中微子的宇宙学模拟预测，与具有相同初始条件的 $\Lambda$CDM 运行相比，DM 扰动的演化较慢，并且在小尺度和中等尺度上物质功率谱受到抑制，从而影响了预测的星系种群属性。我们明确表明，这些偏差大多是由包含大质量中微子背景的宇宙学所预测的不同 $\sigma_8$ 驱动的。我们得出结论，需要独立的 $\sigma_8$ 估计值，以便明确地表征该背景对结构增长的影响。仅凭星系属性是相对于 $\Lambda$CDM 运行偏差的弱示踪物，但它们与所有尺度上的整体物质分布相结合，可以区分不同的宇宙学模型。此外，这些偏差的方向与修正引力等竞争模型相反，从而削弱了任何可检测的宇宙学信号。鉴于中微子背景的普遍存在，在未来的旨在限制宇宙“暗”成分属性的任务中，必须考虑这些效应。