改善された摂動理論に基づく実空間と赤方偏移空間におけるバリオン音響振動の非線形進化

我々は、改善された摂動理論（PT）に基づいて物質パワースペクトルと相関関数におけるバリオン音響振動の非線形進化を研究する。大規模構造の重力クラスタリングを扱う非摂動的な方法を提供する再正規化されたPTの枠組みに基づき、一ループ順の無限級数のループ寄与を切り捨てる閉じた近似を適用し、パワースペクトルと非線形伝播子のための閉じた積分方程式のセットを得る。結果として得られる積分表現は、進化方程式の形で以前に導出されたものと基本的に同等であり、非線形パワースペクトルの予測を劇的に改善できる重要な非摂動的特性を維持する。ボーン近似を用いることで、非線形パワースペクトルの解析的表現を導出し、パワースペクトルと相関関数におけるバリオン音響振動の非線形進化について予測を行う。我々は、改善されたPTが標準PT計算と比較してより良い収束特性を持つことを発見した。改善されたPTの結果とN体シミュレーションとの詳細な比較により、パワースペクトルの特定の範囲で1パーセントレベルの一致が達成され、相関関数ではかなり広い範囲で一致が得られることが示された。非線形赤方偏移空間歪みのモデルを組み合わせることで、赤方偏移空間におけるパワースペクトルと相関関数も評価した。実空間での結果とは対照的に、N体シミュレーションと改善されたPT予測との一致は悪化する傾向があり、赤方偏移空間歪みのためのより精巧なモデリングが必要である。しかしながら、現在存在するモデルを用いることで、我々は相関関数の予測が将来の銀河調査での宇宙変動誤差と比較して十分な精度を持つことを発見した。