来自宇宙学模拟器的 Ly$\alpha$ 脊谱 BAO 位移的负值

我们报告了首次从宇宙学模拟器中测量 Ly$\alpha$ 脊谱 BAO 位移参数的结果。具体而言，我们生成了一套 $1000$ 个准确的有效场级偏置基准 Ly$\alpha$ 脊谱模拟，体积为 $V=(1 \, h^{-1} \, {\rm Gpc})^3$，在 $z=2$ 时，分别在实空间和红移空间中进行校准，基于两个固定且配对的宇宙学流体动力学模拟。为测量 BAO，我们对这 $1000$ 个不同实现的三维功率谱进行堆叠，计算平均值，并使用一种考虑功率谱正确光滑峰成分分解的模型，对其进行拟合，通过一种高效的马尔可夫链蒙特卡罗方案直接从模拟器中估计协方差矩阵。我们报告实空间和红移空间的 BAO 位移参数分别为 $\alpha=0.9969^{+0.0014}_{-0.0014}$ 和 $\alpha=0.9905^{+0.0027}_{-0.0027}$。我们也测量了偏置 $b_{\rm lya}$ 和 BAO 扩宽参数 $\Sigma_{\rm nl}$，在实空间中分别为 $b_{\rm lya}=-0.1786^{+0.0001}_{-0.0001}$ 和 $\Sigma_{\rm nl}=3.87^{+0.20}_{-0.20}$，在红移空间中分别为 $b_{\rm lya}=-0.073^{+0.005}_{-0.004}$ 和 $\Sigma_{\rm nl}=6.55^{+0.23}_{-0.22}$。此外，我们从各向同性红移空间拟合中测量了线性 Kaiser 因子 $\beta_{\rm lya}=1.39^{+0.24}_{-0.18}$。总体而言，我们在实空间和红移空间分别发现 BAO 峰出现约 $2.2\sigma$ 和 $3.5\sigma$ 的负位移证据。该工作为 Ly$\alpha$ 脊谱 BAO 尺度提供了新的重要理论约束，并为来自正在进行或即将进行的 Ly$\alpha$ 脊谱光谱调查（如 DESI、PFS 和 WEAVE-QSO）所观测到的此前出现的张力提供了潜在解决方案。