利用类星体莱曼α巡天进行重子声学振荡重建的模拟
宇宙学与河外天体物理
2015-05-28 v1
摘要
重子声学振荡(BAO)在物质功率谱上的印记可以通过利用星系际介质中的中性氢密度作为物质密度的示踪物来加以约束。斯隆数字巡天(SDSS-III)的重子振荡光谱巡天(BOSS)的目标之一是从星系际介质中的BAO信号推导出哈勃膨胀率和角尺度。为此，将在红移范围2.2<z<3.5内、超过10,000平方度的天区上观测10^5颗类星体的莱曼α森林。我们模拟了BOSS类星体巡天，以评估如此大规模巡天在确定BAO尺度方面所能达到的统计精度。我们特别讨论了未吸收的本征类星体光谱的约束不佳估计所造成的影响。由于当前的N体模拟体积对于此类研究而言过小，我们采用了高斯随机场(GRF)模拟。我们通过比较具有相同初始条件的GRF模拟输出与Horizon N体模拟的输出，验证了GRF的使用。生成了真实的类星体莱曼α森林模拟样本；计算了其功率谱并进行拟合以获取BAO尺度。对100次不同模拟结果的均方根提供了对BOSS巡天预期统计误差的估计。我们确认了费舍尔矩阵估计的结果。在未吸收类星体光谱无误差的情况下，BOSS类星体巡天测量BAO尺度的误差约为2.3%，或者分别测量横向和径向BAO尺度的误差分别约为6.8%和3.9%。BAO探测的显著性通过平均Δχ²=17来评估，但对于单个实现，Δχ²的范围从2到35。未吸收类星体光谱的误差使BAO尺度的误差增加了10%到20%，并导致低于百分比的偏差。
引用
@article{arxiv.1107.4233,
title = {Simulations of BAO reconstruction with a quasar Lyman-alpha survey},
author = {J. -M. Le Goff and C. Magneville and E. Rollinde and S. Peirani and P. Petitjean and C. Pichon and J. Rich and C. Yeche and E. Aubourg and N. Busca and R. Charlassier and T. Delubac and J. C. Hamilton and N. Palanque Delabrouille and I. Paris and M. Vargas},
journal= {arXiv preprint arXiv:1107.4233},
year = {2015}
}
备注
9 pages, 10 figures, 1 table