宇宙学数密度的功率谱

我们研究了微分与积分星系体积数密度 $\gamma_i$ 与 $\gamma_i^{*}$ 的宇宙学功率谱(PS),其由宇宙学距离 $d_i$ $(i=A,G,L,Z)$ 构造,其中 $d_A$ 为角直径距离,$d_G$ 为星系面积距离,$d_L$ 为光度距离,$d_z$ 为红移距离。理论与观测量在具有非零 $\Lambda$ 的 FLRW 时空中获得。在这些密度背景下定义的径向关联 $\Xi_i$ 于波数域中讨论。所有观测量均使用由 FORS 深场星系巡天获得的 luminosity function (LF,光度函数) 数据计算。通过对 Iribarrem 等人(2012)先前由观测值 $\gamma_{obs}$ 与 ${\gamma^\ast}_{obs}$ 导出的这些密度进行傅里叶变换,计算了 $\gamma_i$、$\gamma_i^{\ast}$、$\Xi_i$ 与 $\gamma_i / \gamma_i^\ast$ 的理论与观测 PS,其中 $\gamma_{obs}$ 与 ${\gamma^\ast}_{obs}$ 使用 Gabasch 等人(2004, 2006)给出的星系绝对星等与星系 LF Schechter 参数在 $0.5 \le z \le5.0$ 范围内获得。结果显示,以 $d_L$、$d_z$ 与 $d_G$ 为距离度量时,由 $\gamma$ 与 $\gamma^{\ast}$ 得到的 PS 行为相似。以 $d_A$ 定义的密度的 PS 具有不同且不明朗的行为,因为该宇宙学距离在采用宇宙学中于 $z\approx 1.6$ 处达到极大值。对于其他距离,我们的结果表明 ${\gamma_i}_{obs}$、${\gamma^\ast_i}_{obs}$ 与 ${\gamma_i / \gamma^{\ast}_i}_{obs}$ 的 PS 总体行为近似类似于由星系两点关联函数获得的 PS,并且由于与样本大小无关,它们可被视为研究星系分布的替代分析工具。