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莱曼-$\alpha$森林相关的Alcock-Paczyński效应:基于合成数据的分析验证

宇宙学与河外天体物理 2023-06-21 v2

摘要

Lyα\alpha森林的三维分布已广泛用于通过重子声学振荡(BAO)尺度的测量来约束宇宙学。然而,通过Alcock-Paczyński(AP)效应可从Lyα\alpha森林相关的完整形状中提取更多宇宙学信息。在这项工作中,我们通过研究扩展重子振荡光谱巡天(eBOSS)的合成数据,为Lyα\alpha森林相关完整形状的宇宙学分析做准备。我们使用一百个eBOSS合成数据集来验证此类分析。这些模拟数据经历与真实数据相同的分析过程。我们对从一百个eBOSS实现测量的关联函数平均值进行完整形状分析,发现我们的Lyα\alpha相关模型在当前数据集上表现良好。我们展示能够获得DM/DH(zeff)D_M/D_H(z_\mathrm{eff})的无偏完整形状测量,其中DMD_M是横向共动距离,DHD_H是哈勃距离,zeffz_\mathrm{eff}是测量的有效红移。我们在一系列尺度上检验拟合,并决定使用最小分离rmin=25 h1Mpcr_\mathrm{min}=25\ h^{-1}\text{Mpc}。我们还研究并讨论了影响Lyα\alpha森林相关的主要污染项的效应,并就如何使用真实数据执行此类分析给出建议。虽然最终的eBOSS Lyα\alpha BAO分析以4%4\%统计精度测量了DM/DH(zeff=2.33)D_M/D_H(z_\mathrm{eff}=2.33),但相同相关的完整形状拟合可提供约2%2\%的测量。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.12931,
  title  = {The Alcock-Paczy\'nski effect from Lyman-$\alpha$ forest correlations: Analysis validation with synthetic data},
  author = {Andrei Cuceu and Andreu Font-Ribera and Paul Martini and Benjamin Joachimi and Seshadri Nadathur and James Rich and Alma X. González-Morales and Hélion du Mas des Bourboux and James Farr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.12931},
  year   = {2023}
}