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Nefertiti 中的宇宙流体动力学模拟:聚类暗能量

Cosmological hydrodynamical simulations of clustering dark energy with Nefertiti

The University of Tokyo(东京大学);Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(巴黎天文台,PSL大学,索邦大学,法国国家科学研究中心);Université Paris-Cité(巴黎西岱大学);Max–Planck–Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理研究所);École Polytechnique(巴黎综合理工学院)

Linda Blot, Théo Gayoux, Fabian Schmidt, Pier Stefano Corasaniti, Bastien de Ligondes

AI总结:

本文首次利用Nefertiti数值流体动力学代码模拟了非线性聚类暗能量,展示了暗能量扰动在小尺度上非线性发展,贡献约10%的总密度扰动,为引力透镜和动态探测提供信号。

摘要:

我们首次提出了包含非线性聚类暗能量作为流体的宇宙模拟,该模拟使用数值流体动力学代码Nefertiti进行。暗能量扰动在小尺度上完全非线性,发展出显著的密度扰动,而不表现出先前报告的灾难性不稳定性。我们展示了暗能量的密度分布、功率谱和晕体剖面结果。在我们的模拟中,恒定的w=-0.9下,聚类暗能量在大质量晕内和周围贡献约10%的总密度扰动,这为引力透镜和动态探测提供了显著的信号。这些模拟为从大尺度结构数据中获得暗能量扰动速度的稳健约束铺平了道路。

英文摘要:

We present the first cosmological simulations that consistently include nonlinear clustering dark energy evolved as a fluid with the numerical hydrodynamics code Nefertiti. Dark energy perturbations become fully nonlinear on small scales, developing significant density fluctuations without exhibiting the catastrophic instabilities previously reported. We show results for the density distribution, power spectrum, and halo profiles of dark energy. Clustering dark energy contributes to the total density perturbation at the $\sim 10\%$ level inside and around massive halos in our simulations with constant $w=-0.9$, a significant potential signal for lensing and dynamical probes. These simulations pave the way to robust constraints on the speed of sound of dark energy perturbations from large-scale structure data.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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