Biased Tracers of Two Fluids in the Lagrangian Picture
我们探讨拉格朗日微扰理论（LPT）在两种流体的存在下，侧重于冷暗物质（CDM）和重子的情况下有偏的示踪剂。两种流体的存在下，诱导修正拉格朗日偏置膨胀和示踪剂平流，这两个我们制定的拉格朗日运动方程的三个线性模式的扩展。我们计算的线性阶两种流体的Zeldovich近似的修正，发现修改的偏差膨胀和示踪剂平流都进入在一个大范围的波数在低红移和绘制平行的欧拉形式主义的水平校正。然后，我们讨论了非线性校正的两种流体的图片，并计算贡献的相对速度效应（$\propto v_r^2$）在一个循环的顺序。最后，我们进行了探索性的Fisher分析，以评估重子声学振荡（BAO）测量的影响，发现虽然适度的相对偏差参数的值可以引入系统的偏差在测量的BAO规模高达$0.5\, σ$，拟合这些效果作为额外的参数增加了误差条小于$30\%$在广泛的偏差值。
2019-05-28 astro-ph.CO
A Lagrangian effective field theory
我们继续发展了物质密度场低阶微扰子的拉格朗日宇宙学扰动理论。我们提供了一条新的途径来理解如何在拉格朗日框架和新的恢复方案中制定大尺度结构的有效场论（EFT），并将我们的结果与早期工作以及傅立叶和位形空间中的一系列高分辨率N体模拟进行比较。从EFT产生的“新”项有助于驯服小尺度物理学的微扰理论的依赖性，并提高与模拟的一致性（尽管有一个额外的自由参数）。我们发现，我们所有的模型都表现良好的规模大于约两到三倍的非线性规模，但失败的非线性规模接近。这比以前看到的范围稍小。在低红移的拉格朗日模型票价以及EFT在其欧拉公式，但在更高的$z$欧拉EFT适合的数据，以更小的尺度比图解，拉格朗日EFT。所有的微扰模型都比线性理论好。
2015-06-17 astro-ph.CO
Matter power spectrum from a Lagrangian-space regularization of perturbation theory
我们提出了一种新的方法来计算物质密度功率谱，从大的线性尺度到小的高度非线性尺度。而不是明确计算的一部分系列的高阶图，在微扰再确认计划，我们嵌入一个现实的非线性拉格朗日空间anomaly的标准微扰理论。我们还指出，一个“粘附”正则化的壳交叉制度是更现实的比“Zel'dovich”的行为，粒子自由地逃逸到无穷大。这提供了一个具有良好小尺度特性的“宇宙网”功率谱，在轻度非线性尺度上提供了与晕轮模型的良好匹配。我们得到了很好的协议与数值模拟在大尺度上，优于3%的$k\leq 1 h$ Mpc $^{-1}$，和在小尺度上，优于10%的$k \leq 10 h$ Mpc $^{-1}$，在$z \geq 0.35$，这改善了以前的方法。
2013-05-16 astro-ph.CO
A Lagrangian theory for galaxy shape statistics
本文构建了星系内禀排列的拉格朗日微扰理论，计算了星系形状、密度和物质至1-loop阶的功率谱，在N体模拟中验证了其有效性，并公开了相关代码spinosaurus。
2024-01-02 astro-ph.CO
Modeling features in the redshift-space halo power spectrum with perturbation theory
我们研究了微扰模型的能力与有效场论的贡献和红外重建模型中的线性功率谱有“功能”的红移空间集群有偏见的示踪剂-无论是在通货膨胀或引起的非标准膨胀的历史。我们表明，欧拉和拉格朗日微扰理论是能够再现的傅立叶空间两点函数的晕的非线性尺度从一套$4096^3$粒子N体模拟。这是第一次证明，微扰模型可以准确地适应红移空间集群有偏见的示踪剂在N体模拟这样的理论。通过比较不同的理论模型和IR再确认方案，我们评估了目前的理论不确定性预测功率谱的模型的功能。我们的研究结果表明，未来的调查将能够检测或严格限制在原始光谱中的功能低于百分之一的水平在很大范围内的尺度。
2020-10-05 astro-ph.CO
Cosmological dynamics: from the Eulerian to the Lagrangian frame - I. Newtonian approximation
本文分析了在广义相对论的牛顿极限下，无压流体在欧拉和拉格朗日两种情形下的非线性引力动力学。本文从泊松规范中的牛顿度规出发，变换到同步共动规范中，得到了牛顿近似下的拉格朗日度规。我们的方法是完全非微扰的，这意味着如果我们的量根据标准微扰论的规则展开，则所有项都可以在微扰论中的任何阶精确地恢复，只要它们是牛顿的。我们明确地表明，这一结果的二阶和两个规。我们的转换澄清了在牛顿近似下从欧拉坐标系到拉格朗日坐标系的空间和时间坐标的变化的意义。
2014-06-12 astro-ph.CO
Resummed Perturbation Theory of Galaxy Clustering
观测到的示踪物（如星系）与底层暗物质分布之间的关系对于提取宇宙学信息至关重要。由于线性偏置模型在准线性尺度下失效，非线性欧拉偏置模型（EBM）的标准微扰方法在描述星系团时不够准确。在本文中，我们讨论了这样一个模型的背景下，微扰理论，并进一步推广到包括随后的引力演化结合拉格朗日描述的星系的运动。我们为该模型构造的多点传播子也表现出类似于它们的暗物质对应物的指数阻尼，因此基于这些量的统计量的收敛性得到改善。这是通过应用近年来发展起来的暗物质场的欧拉和拉格朗日重算技术来实现的。由于继承了拉格朗日描述的星系密度演化，我们的方法自动纳入非局部性引起的引力演化后形成的示踪剂，也允许我们包括一个连续的星系形成的历史，通过时间加权平均相关量与星系形成率。
2012-03-30 astro-ph.CO
Lagrangian perturbation theory for modified gravity
Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares（国家核研究研究所）
本文提出适配多类修正引力的拉格朗日微扰形式化方法，计算三阶拉格朗日位移场，解决f(R)引力等的框架滞后与红外发散问题，可推导一圈功率谱等。
2026-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Unified Lagrangian Framework for Galaxy Clustering: Consistent Modeling of Bias, Redshift-Space Distortions, and Reconstruction
本研究提出统一拉格朗日微扰理论ULPT，通过单一理论结构整合三类坐标映射，分解密度场实现红外安全重求和，推导统一功率谱表达式，为大尺度结构精确建模提供可扩展基础。
2025-09-05 astro-ph.CO
Fast and accurate differentiable code of the galaxy power spectrum based on Eulerian and Lagrangian one-loop perturbation theories
Kyoto Sangyo University（京都产业大学）；High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）
本文提出基于JAX的星系功率谱单圈自动可微代码，支持欧拉和拉格朗日微扰理论，实现毫秒级GPU计算和0.01%精度，为首个LPT自动可微实现，适用于参数推断和原初特征研究。
2026-10-07 astro-ph.CO
Lagrangian perturbation theory at one loop order: successes, failures, and improvements
我们应用卷积拉格朗日微扰理论（CLPT）的形式主义，其中一个可以表示的物质密度功率谱的位移场的累积量的函数的积分方面，允许一个remation的条款，以评估完整的一个循环功率谱。我们保持累积量到三阶，扩展Zel'dovich近似，并提供功率谱类似于最近进行的关联函数的计算。我们比较的N-体模拟和拉格朗日摄动模拟的结果到二阶。我们发现，解析计算是在一个很好的协议与LPT模拟，但当比较完整的N体模拟，我们发现，虽然一个循环计算改善后，泽尔多维奇近似的功率谱，他们仍然显着缺乏权力。如先前在关联函数中发现的，一个循环CLPT在30 Mpc/h以上相对于Zel'dovich略微改善，但实际上在30 Mpc/h以下比Zel'dovich更差。我们调查的CLPT方法的不足之处，并认为，CLPT的主要问题是它无法捕获粒子内的暗物质晕，这导致了高估的小尺度功率的位移场和低估的小尺度功率从一个晕项的影响。我们使用在非线性尺度上阻尼的位移场（CLPT）对此进行建模。为了更详细地探索这一点，我们将功率谱和关联函数分解为三个附加分量：Zel'dovich、残余BAO摆动和残余宽带。一个循环CLPT预测小的修改BAO摆动增强CLPT，与高达5\%的修正关联函数BAO规模。
2014-10-07 astro-ph.CO
Redshift space distortions in Lagrangian space and the linear large scale velocity field of dark matter
本文研究了Lagrangian空间中的红移空间畸变与暗物质线性速度场，通过传递函数进行线性建模并分析单极-四极比率，发现Lagrangian方法使宇宙线性增长率$f$的误差改善3倍且无需非线性建模。
2025-02-04 astro-ph.CO
A Lagrangian Perturbation Theory in the presence of massive neutrinos
我们发展了一个拉格朗日微扰理论（LPT）框架来研究大质量中微子宇宙学中冷暗物质（CDM）的成团。我们遵循轨道的CDM粒子的拉格朗日位移场的微扰理论的三阶。一旦中微子成为非相对论性的，它们的密度波动被建模为与CDM密度波动成比例，具有尺度依赖的比例因子。这产生了一个引力反作用，它将额外的尺度引入到线性增长函数中，这在高阶LPT内核中得到了解释。通过从欧拉到拉格朗日框架的非线性映射，我们确保我们的理论具有良好的大尺度行为，没有不必要的UV发散，当中微子和CDM密度没有被平等对待时，这是常见的，并且在重申方案中，明显地打破了伽利略不变性。我们用我们的理论来构建关联函数的底层物质场，以及有偏见的示踪剂使用卷积LPT。使用高斯流模型对红移空间失真效应进行建模。当比较我们的分析结果从Quijote模拟套件的模拟数据，我们发现良好的精度下降到$r=20 \,\text{Mpc} \, h^{-1}$在红移$z=0.5$，为实空间和红移空间的粒子关联函数没有自由参数。如果我们另外考虑一个有效场论参数，它改变了两两速度色散，那么对于红移的空间四极子也能达到同样的精度。为了模拟示踪剂的关联函数，我们采用了一个简单的拉格朗日偏置方案，只有密度和曲率算子，我们发现足以达到下至$r=20 \,\text{Mpc} \, h^{-1}$相比，模拟晕。
2020-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Study of General Relativity and $f(R)$ Modified Gravity with Cosmological Constant for Einstein and Jordan Frames
本文研究了度量形式下一类修正引力理论中暴胀的玩具模型。我们不采用标准的方法--假设一个非线性拉格朗日$f(R)$在约当坐标系中--而是从爱因斯坦坐标系中的一个简单的π ^2势出发，研究前一个图中相应的$f(R)$。这种方法产生了大量的新信息，即一个自终止的线性拉格朗日的暴胀解决方案，一个强大的标准，这种理论的稳定性，一个动态的有效潜力的Ricci标量$R$，增加了一个特设的宇宙学常数在爱因斯坦框架导致热力学解释这个物理系统，这使得进一步了解其（Meta）的稳定性和演化。
2020-11-04 astro-ph.CO gr-qc
The IR-resummed Effective Field Theory of Large Scale Structures
本文提出了一种在大尺度结构的有效场论中恢复大尺度运动影响的新方法。由于$Λ$ CDM中的线性功率谱不是无标度的，因此大尺度流的影响被增强。虽然以前的EFT计算的等时间密度功率谱在一个和两个循环显示出显着的协议与数值结果，他们也显示了2%的残差出现相关的BAO振荡。我们表明，这确实是这样的情况下，解释的物理起源，并显示如何基于拉格朗日计算消除这种差异。我们提出了一个简单的方法来升级现有的欧拉计算，有效地使他们拉格朗日和比较新的结果与现有的适合数值模拟。我们的新的两个回路的结果同意数值结果高达$k\sim 0.6 h/$ Mpc在1%以内，没有振荡残差。我们还计算了涉及动量的功率谱，这是显着更大的影响，由大规模的流动。我们展示了如何保持跟踪这些速度显着提高了UV达到的动量功率谱，除了删除BAO相关的残差。我们计算预测的真实空间的关联函数周围的BAO规模和调查的EFT参数的敏感性和remation技术的细节。
2015-02-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
