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利用一致性关系从物质双谱挤压极限中提取 $f_{\rm NL}$

宇宙学与河外天体物理 2023-01-10 v2 广义相对论与量子宇宙学 高能物理 - 理论

摘要

我们展示了如何利用一致性关系,从物质双谱的挤压极限中稳健地提取局域原初非高斯性(fNLf_{\rm NL})的振幅,且深入至非线性 regime。首先,我们推导了原初非高斯性与挤压双谱首项之间的非微扰关系,修正了文献中的一些结果。随后利用该关系成功地从 NN 体模拟中测量了 fNLf_{\rm NL}。我们讨论了结果对不同尺度截断和红移的依赖性。具体而言,该分析强烈依赖于最小软动量 qminq_{\rm min} 的选取,其对原初双谱贡献最为敏感,但由于协方差的非高斯性质,其对最大硬动量 kmaxk_{\rm max} 的选取基本独立。我们还展示了由于非对角协方差的减小,对 fNLf_{\rm NL} 的约束在高红移处如何改善。特别是,对于 fNL=100f_{\rm NL} = 100、体积为 (2.4 Gpc/h)3(2.4 \text{ Gpc}/h)^3 的模拟,我们在红移 z=0z=0 处测得 fNL=98±12f_{\rm NL} = 98 \pm 12,在 z=0.97z=0.97 处测得 fNL=97±8f_{\rm NL} = 97 \pm 8。最后,我们将结果与 Fisher 预测进行比较,表明当前版本的分析已令人满意地接近 Fisher 误差。我们认为这是将一致性关系实际应用于利用观测约束原初非高斯性的第一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.06228,
  title  = {Squeezing $f_{\rm NL}$ out of the matter bispectrum with consistency relations},
  author = {Samuel Goldstein and Angelo Esposito and Oliver H. E. Philcox and Lam Hui and J. Colin Hill and Roman Scoccimarro and Maximilian H. Abitbol},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06228},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 8 figures. Minor changes. Matches version published in PRD