Snowmass2021 计算前沿白皮书：宇宙学模拟与建模
天体物理仪器与方法
2022-03-16 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
在未来十年中，强大的新观测设施将投入使用，从而在“宇宙前沿”中实现众多发现机遇，该前沿旨在理解早期宇宙物理、暗物质与暗能量，以及基础物理的宇宙学探测，如中微子质量和爱因斯坦引力的修正。不同实验之间的协同作用将被利用以提出新型宇宙学探测手段，并最小化单个巡天中存在的系统偏差。该观测计划的成功需要有与之相匹配的、最先进的模拟与建模工作积极配对。下一代宇宙学建模将日益聚焦于能够模拟跨多个波段巡天输出的、物理丰富的模拟。这些模拟将具有前所未有的分辨率和体积覆盖，并且必须为单个巡天以及不同巡天之间的交叉关联提供有保障的高保真结果。所需的进展如下：（1）开发科学上丰富且范围广泛的模拟，以捕捉相关物理及探测手段间的关联；（2）将模拟结果精确转化为可与观测直接比较的真实图像或光谱数据；（3）改进的仿真器（emulator）和/或数据驱动方法，作为昂贵模拟的替代模型，由有限组全物理模拟构建；（4）针对模拟与分析工具的详细且透明的验证与确认程序。（节略）
引用
@article{arxiv.2203.07347,
title = {Snowmass2021 Computational Frontier White Paper: Cosmological Simulations and Modeling},
author = {Marcelo A. Alvarez and Arka Banerjee and Simon Birrer and Salman Habib and Katrin Heitmann and Zarija Lukić and Julian B. Muñoz and Yuuki Omori and Hyunbae Park and Annika H. G. Peter and Jean Sexton and Yi-Ming Zhong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.07347},
year = {2022}
}
备注
Submitted to the Proceedings of the US Community Study on the Future of Particle Physics (Snowmass 2021)