初始密度重建的新方法

石延龙、马吕斯·考顿、李保九
物理学。版次D97,023505–2018年1月8日出版

摘要

宇宙学中一个理论上有趣且实践上重要的问题是重建由一个晚期密度场提供的初始密度分布。这是一个长期存在的问题,最近引起了人们的兴趣,特别是在从观测到的星系分布中最佳提取重子声振荡(BAO)信号的背景下。我们提出了一种新的有效的重建方法,该方法基于非线性偏微分方程的数值解,该方程控制演化密度场中粒子的初始拉格朗日坐标和最终欧拉坐标之间的映射。这是由四次Galileon引力模型的数值模拟推动的,该模型具有类似的方程,可以通过多重网格高斯-塞德尔弛豫有效求解。该方法基于质量守恒,不假设任何特定的宇宙学模型。我们的测试表明,它的性能可与文献中最近提出的最新算法相媲美,重建的密度场超过80%(50%)与初始条件相关k个0.6小时/Mpc公司(1小时/Mpc公司). 通过实例,我们证明了该方法可以显著提高BAO重建的精度。

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  • 2017年9月27日收到

内政部:https://doi.org/10.103/PhysRevD.97.023505

©2018美国物理学会

物理学科标题(PhySH)

引力、宇宙学和天体物理学

作者和附属机构

石延龙1,2,*,马吕斯·考顿2,†,以及李保九2,‡

  • 1中国科技大学天文系,合肥230026,安徽
  • 2英国达勒姆DH1 3LE达勒姆大学物理系计算宇宙学研究所

  • *syl1200@mail.ustc.edu.cn
  • m.c.cautun@durham.ac.uk公司
  • baojiu.li@durham.ac.uk

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第97卷,第。2018年1月2日至15日

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