星系分布中重子声学结构的小波分析
摘要
重子声学振荡 (BAO) 是早期宇宙等离子体中声波在密度场中留下的印记。其固定尺度可作为标准尺来研究宇宙的几何结构。此前，BAO 已通过星系分布的相关函数和功率谱被探测到。在这项工作中，我们提出了一种新方法来探测与该特征相关的实空间结构。这些重子声学结构是围绕高密度中心区域的、密度对比度相对较小的球壳。我们设计了一种专门用于搜索壳层的小波，并通过利用两种不同的质量示踪物来利用该过程的物理机制，引入了一种特定的统计量来探测 BAO 特征。我们展示了当将该新统计量应用于 Λ-冷暗物质 (LCDM) 模型时，BAO 信号在该统计量中的效应，其中使用了传递函数的解析近似。我们通过使用来自 MareNostrum Institut de Ciències de l'Espai (MICE) 的宇宙学 N 体模拟，确认了我们方法的可靠性和稳定性。我们将该方法应用于从斯隆数字巡天 (SDSS) 中提取的星系样本中的 BAO 探测。我们使用“主”星表来示踪壳层，并使用发光红星系 (LRG) 作为高密度中心区域的示踪物。通过这种新方法，我们以高显著性探测到，我们样本中的 LRG 优先位于密度场中壳状结构的中心附近，其特性与 BAO 预期的特性相似。我们展示了通过堆叠选定的壳层，可以找到其特征密度轮廓。我们描绘了宇宙网的一个新特征——BAO 壳层。由于这些是真实的宇宙空间结构，可以通过检查这些壳层来详细研究 BAO 现象。
引用
@article{arxiv.1101.1911,
title = {Wavelet analysis of baryon acoustic structures in the galaxy distribution},
author = {P. Arnalte-Mur and A. Labatie and N. Clerc and V. J. Martínez and J. -L. Starck and M. Lachièze-Rey and E. Saar and S. Paredes},
journal= {arXiv preprint arXiv:1101.1911},
year = {2014}
}
备注
12 pages, 10 figures, 1 table. Accepted for publication in A&A. v3: General revision of the paper. Added Sect. 3 discussing expected signal in LCDM model, using MICE simulations. Added illustration of localisation and stacking possibilities in Sect. 5. Main results and conclusions unchanged