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回转半径内密度演化在模拟中编码宇宙学信息

宇宙学与河外天体物理 2023-06-14 v1

摘要

回转半径(即分隔非膨胀结构与哈勃流边界)内的平均物质密度,近来被提议作为一种新颖的宇宙学探针。根据球塌模型,该回转密度 ρta(z)\rm \rho_{ta}(z) 随宇宙时间的演化可用于独立确定 Ωm\rm \Omega_mΩΛ\Omega_\Lambda,无需任何其他当前所用探针。球塌模型预测的 ρta\rm \rho_{ta} 性质在 Λ\rm \LambdaCDM N体宇宙学模拟中考虑当前(z=0z=0)星系团时,也被证实在完整三维效应下保持。然而,在 z=0z=0ρta\rho_{ta} 的球塌预测值与模拟测量值间发现了微小偏移。在本快报中,我们探究该偏移是否随宇宙时间演化;是否在不同宇宙学中不同;其起源能否被可靠确认;以及能否被修正。我们发现偏移确实随红移略有演化,且与回转半径内外暗物质晕分布偏离球对称的程度强相关。我们使用恰当度量量化结构环境的球对称偏离。发现利用该度量,可构造球度选晕样本,使 ρta\rho_{ta} 相对球塌预测的偏移为零,且与红移和宇宙学无关。我们发现球度选晕样本可恢复模拟宇宙学,并结论回转密度演化确在N体模拟中编码宇宙学。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.14434,
  title  = {Turnaround density evolution encodes cosmology in simulations},
  author = {Giorgos Korkidis and Vasiliki Pavlidou and Konstantinos Tassis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.14434},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 4 figures, accepted for publication in A&A