Snowmass2021宇宙前沿白皮书：面向暗物质物理的宇宙学模拟
宇宙学与河外天体物理
2022-03-22 v2 星系天体物理
高能物理 - 唯象学
摘要
过去几十年间，意外的天文发现不断推动新一波粒子模型构建，并启发下一代日益精细的模拟以揭示暗物质（DM）的本质。这与包括JWST、Rubin天文台、Nancy Grace Roman空间望远镜和CMB-S4在内的新观测设施投入使用相吻合。当前正是构建新型模拟计划以解读观测的时机，从而能在巨大的长度尺度与宇宙时间动态范围内识别DM微观物理的新特征。本白皮书明确了此类模拟计划所需的关键要素。我们指出了粒子理论侧以及模拟算法与实现侧的增长领域，以便能对合理动机模型中的DM宇宙演化进行稳健模拟。我们建议模拟包含经过充分标定与测试的重子物理处理，且输出应在可观测量空间中与观测相联系。我们明确了当前可用于做预测的工具与方法，以及构建更多此类工具的前进路径。一个强有力的宇宙DM模拟计划是将宇宙学观测转化为对DM基础物理的稳健限制的关键，并提供了与基于实验室的DM物理探测的联系。
引用
@article{arxiv.2203.07049,
title = {Snowmass2021 Cosmic Frontier White Paper: Cosmological Simulations for Dark Matter Physics},
author = {Arka Banerjee and Kimberly K. Boddy and Francis-Yan Cyr-Racine and Adrienne L. Erickcek and Daniel Gilman and Vera Gluscevic and Stacy Kim and Benjamin V. Lehmann and Yao-Yuan Mao and Philip Mocz and Ferah Munshi and Ethan O. Nadler and Lina Necib and Aditya Parikh and Annika H. G. Peter and Laura Sales and Mark Vogelsberger and Anna C. Wright},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.07049},
year = {2022}
}
备注
Contribution to Snowmass 2021