利用演化映射（Evolution Mapping）方法改进了特殊速度功率谱的计算公式

《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》：Improved recipes for peculiar velocity power spectra using Evolution Mapping

　　

摘要

我们提出了新的拟合函数，用于描述速度梯度自相关谱和交叉相关谱，即 P_θθ(k) 和 P_δθ(k)。这些函数是基于仅包含引力的 N 体模拟数据校准的。通过应用“演化映射”（Evolution Mapping）框架，我们改进了现有的参数化方法，引入了以聚类幅度 σ₁₂ 为物理基准的参数化方式，σ₁₂ 表示在 12?Mpc 规模上平滑后的 RMS 密度波动。这种方法提高了拟合结果的稳健性，并扩展了模型的适用范围。我们的拟合结果是通过一套多分辨率模拟数据校准的，其中数值收敛性经过仔细量化，并通过保守的修补策略减少了采样偏差。这使得我们的测量结果在 k ? 0.56?Mpc^?1P_θθ(k) 和 P_δθ(k) 来说，在广泛的 σ₁₂ 范围内都能保持高精度。通过对涵盖多种宇宙学模型的独立模拟数据进行验证，我们确认在测量结果稳健的尺度上，我们的拟合精度达到 1–2%。与现有方法相比，我们的模型系统性地表现更优。我们还评估了由于不同增长历史导致的偏离精确演化映射关系所带来的影响。对于大多数实际感兴趣的宇宙学模型而言，忽略这些效应只会引入次要的误差。我们发现，即使对于具有相同线性聚类特性的模型，如果用依赖于哈勃参数（h）的单位来表达拟合函数，也会产生不自然的、不符合物理规律的依赖关系。这为用 σ₁₂ 而不是 σ₈ 来参数化非线性演化提供了强有力的实证支持。我们的拟合函数能够稳健地描述速度功率谱，可直接应用于星系红移调查中的红移空间畸变建模。