基于IllustrisTNG的分离宇宙模拟：重子过程对功率谱响应及高阶统计的影响

我们利用采用IllustrisTNG星系形成模型的分离宇宙模拟，测量了存在重子物理过程时的功率谱响应函数。响应函数描述了小尺度功率谱如何对长波扰动作出反应，利用分离宇宙技术可高效测量，该技术将长模的影响吸收进修正的宇宙学中。具体而言，我们关注总一阶物质功率谱对各向同性密度涨落$R_1(k,z)$的响应，其完全由非线性物质功率谱的对数导数${\rm dln}P_m(k,z)/{\rm dln}k$与仅增长响应函数$G_1(k,z)$决定。我们发现，在红移$z < 3$及所探测的所有尺度($k \lesssim 15h/{\rm Mpc}$，即长度尺度$\gtrsim 0.4 {\rm Mpc}/h$)上，$G_1(k,z)$不受模拟中重子物理过程影响。实际上，这意味着功率谱完全确定了其响应函数的重子依赖性。假设理想的透镜巡天设置，我们数值评估了重子对挤压透镜双谱和透镜超样本功率谱协方差的影响，二者均由响应给出。我们的结果表明，与功率谱相比，这些高阶透镜统计对重子效应表现出不同程度敏感性，其中挤压双谱最不敏感。我们还表明，忽略透镜协方差上的重子效应会略微高估误差预算(因而从参数误差棒角度看是保守的)，且可能对推断分析中的参数偏置影响可忽略。