检验宇宙学暗物质晕位移的近似预测
宇宙学与河外天体物理
2017-08-09 v1
摘要
我们提出了一项检验，以量化一些旨在复现微扰轻度非线性演化的近似方法，在粒子聚合为晕的过程已定义且保持固定的情况下，能够多好地复现 DM 晕的成团性。我们考虑了以下方法：直至三阶的拉格朗日微扰理论（LPT）、截断 LPT、增强 LPT、MUSCLE 和 COLA。该检验运行如下：通过对 N 体模拟的输出应用朋友之友（FoF）晕查找器来定义晕。然后将近似方法应用于模拟的相同初始条件，生成所有粒子从其起始位置和速度的位移。每个晕的位置和速度根据 FoF 晕查找器，通过对属于该晕的粒子取平均来计算。这一过程使我们能够对物质密度场和晕密度场的成团性如何被恢复进行一个适定的检验，而不要求近似方法对晕进行精确重构。我们考虑了 处的结果，并分析了真实空间和红移空间的功率谱、逐个天体的位置与速度差异、密度概率分布函数（PDF）及其各阶矩、以及傅里叶模式的相位差。我们发现，更高阶的 LPT 通常能更好地复现晕的成团性，而对于物质密度场，在进入 2LPT 和 3LPT 时几乎没有或完全没有改进。增强在与 2LPT 耦合时提供了一些改进，但在与 3LPT 耦合时其效果有限。与增强相比，MUSCLE 带来的改进甚微。更昂贵的粒子网格代码 COLA 优于所有 LPT 方法 [节略]
引用
@article{arxiv.1704.00920,
title = {Testing approximate predictions of displacements of cosmological dark matter halos},
author = {Emiliano Munari and Pierluigi Monaco and Jun Koda and Francisco-Shu Kitaura and Emiliano Sefusatti and Stefano Borgani},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.00920},
year = {2017}
}
备注
Submitted to JCAP