利用有效场论思想扩大再电离过程的流体动力学模拟
宇宙学与河外天体物理
2025-04-07 v1 高能物理 - 唯象学
摘要
我们展示了受有效场论(EFT)启发的扰动技术可用于仅凭底层线性密度场即可“绘制”再电离过程中的21~cm场。该方法在大尺度上误差仅为O(10%)，因此可用于扩大或“超尺度”流体动力学模拟。具体而言，EFT提供了一种线性密度场与非线性迹射场之间的映射，无论是实空间还是红移空间。我们表明，这一映射可从相对小的模拟体积中可靠地提取，这些体积来自THESAN仿真套件，其计算体积为(95.5 Mpc)^3。具体地，我们表明如果在仿真中约5%的子体积中拟合EFT系数，就能仅凭线性密度场准确预测该仿真其余部分的21cm场。我们还表明该技术对不同的暗物质模型以及子网格再电离建模的差异都具有鲁棒性。
引用
@article{arxiv.2504.02929,
title = {Supersizing hydrodynamical simulations of reionization using perturbative techniques},
author = {Wenzer Qin and Katelin Schutz and Olivia Rosenstein and Stephanie O'Neil and Mark Vogelsberger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.02929},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 10 figures