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Perturbation Theory Of The Cosmological Log-Density Field

Résumé

The matter density field exhibits a nearly lognormal probability density distribution after entering into the nonlinear regime. Recently, it has been shown that the shape of the power spectrum of a logarithmically transformed density field is very close to the linear density power spectrum, motivating an analytic study of it. In this paper, we develop cosmological perturbation theory for the power spectrum of this field. Our formalism is developed in the context of renormalized perturbation theory, which helps to regulate the convergence behavior of the perturbation series, and of the Taylor series expansion we use for the logarithmic mapping. This approach allows us to handle the critical issue of density smoothing in a straightforward way. We also compare our perturbative results with simulation measurements.

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thumb|Brook Taylor, dont la série porte le nom. En mathématiques, et plus précisément en analyse, la série de Taylor au point d'une fonction (réelle ou complexe) indéfiniment dérivable en ce point, appelée aussi le développement en série de Taylor de en , est une série entière approchant la fonction autour de , construite à partir de et de ses dérivées successives en . Elles portent le nom de Brook Taylor, qui les a introduites en 1715.
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