Ein genaues Halo-Modell zur Anpassung nicht-linearer kosmologischer Leistungsspektren und baryonischer Feedback-Modelle

Wir präsentieren eine optimierte Variante des Halo-Modells, die darauf ausgelegt ist, genaue Materie-Leistungsspektren weit in den nicht-linearen Bereich für eine breite Palette von kosmologischen Modellen zu erzeugen. Dazu führen wir physikalisch motivierte Freiheitsgrade in das Halo-Modell-Formalismus ein und passen diese an Daten von hochauflösenden N-Körper-Simulationen an. Für eine Vielzahl von ΛCDM und wCDM-Modellen ist die Leistung des Halo-Modells auf ≃5 Prozent genau für k≤10hMpc und z≤2. Ein Vorteil unseres neuen Halo-Modells ist, dass es so angepasst werden kann, dass die Auswirkungen des baryonischen Feedbacks auf das Leistungsspektrum berücksichtigt werden. Wir demonstrieren dies, indem wir das Halo-Modell an Leistungsspektren aus der OWLS-hydrodynamischen Simulationssuite anpassen, über Parameter, die die interne Struktur von Halos bestimmen. Wir sind in der Lage, alle untersuchten Feedback-Modelle bis zur 5-Prozent-Ebene zu fitten, wobei wir nur zwei Freiheitsgrade verwenden, und wir legen Grenzen für den Bereich dieser Halo-Parameter für die durch die OWLS-Simulationen untersuchten Feedback-Modelle fest. Genauer Vorhersagen zu hohen k-Werten sind entscheidend für weak lensing Umfragen, und diese Halo-Parameter könnten als Störparameter betrachtet werden, über die in zukünftigen Analysen marginalisiert werden sollte, um die Unsicherheit hinsichtlich der Details des Feedbacks zu verringern. Schließlich untersuchen wir, wie die von unserem Modell vorhergesagten Linsengemälde mit denen aus Simulationen und aus HALOFIT für eine Reihe von k-Schnitten und Feedback-Modellen verglichen werden und quantifizieren die Winkelskalen, bei denen diese Effekte wichtig werden.