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探索大尺度 Lyman-$\alpha$ 森林偏置参数的物理机制

宇宙学与河外天体物理 2016-03-23 v2

摘要

使用一系列基于流体动力学宇宙学 SPH 模拟精心构建的数值实验,我们试图建立对 Lyman-α\alpha 森林大尺度密度偏置(bδb_\delta)和速度梯度偏置(bηb_\eta)背后相关物理的直觉。从应用于实空间平滑总密度场的涨落 Gunn-Peterson 近似开始,逐步过渡到无热加宽的红移空间、有热加宽的红移空间以及流体动力学模拟的重子场,我们研究了文献中提出的近似方法的表现。我们发现 Seljak 在 2012 年提出的关于这些偏置参数的解析公式在无热加宽和线性红移空间畸变的极限下表现得出奇地好。我们还表明他的 bηb_\eta 公式在无热加宽的极限下是精确的。由于热加宽的引入会显著影响其值,我们推测 bηb_\eta 的大尺度测量与小尺度通量 PDF 的组合可能成为探测 IGM 热状态的敏感探针。我们发现基于平滑总物质场导出的大尺度偏置与基于流体动力学量的结果相差在 10-20% 以内,这与文献中的其他测量结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.07875,
  title  = {Towards physics responsible for large-scale Lyman-$\alpha$ forest bias parameters},
  author = {Agnieszka M. Cieplak and Anže Slosar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.07875},
  year   = {2016}
}