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非线性对来自速度关联函数的增长率约束的影响

宇宙学与河外天体物理 2024-03-07 v2

摘要

从星系视向速度(PV)巡测测量的宇宙速度场两点统计,可用作约束宇宙中大尺度结构增长率的动力学探针。多数工作使用小至数十兆秒差距尺度的统计,同时采用基于线性理论的理论模板。此外,虽然宇宙速度为体积加权,但可观测的视线速度两点关联为密度加权(如星系所采样),因此密度-速度关联项亦有贡献,而这常被忽略。相较于线性速度关联函数的δL2\delta_{\rm L}^2,这些效应为线性密度涨落δL4\delta_{\rm L}^4的四阶项,且符号相反。我们基于标准扰动理论给出了实空间中至δL4\delta_{\rm L}^4的这些项,并利用NN体模拟研究了非线性与密度-速度贡献对推断增长率fσ8f\sigma_8的影响。我们发现,对于体积极约O(500h1Mpc)3{\cal O}(500 \, h^{-1} \, {\rm Mpc})^3的下一代PV巡测,当用于参数估计的最小尺度为rmin=20h1Mpcr_{\rm min} = 20 \, h^{-1} \, {\rm Mpc}时,这些效应导致fσ8f\sigma_8偏移约10%,且与预测统计误差相当。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.14457,
  title  = {The effects of non-linearity on the growth rate constraint from velocity correlation functions},
  author = {Motonari Tonegawa and Stephen Appleby and Changbom Park and Sungwook E. Hong and Juhan Kim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14457},
  year   = {2024}
}

备注

17 pages, 6 figures. Minor corrections to non-linear calculation in section 2.2, conclusions unchanged. Accepted for publication in MNRAS