Advancing the matter bispectrum estimation of large-scale structure: fast prescriptions for galaxy mock catalogues
我们研究了快速生成具有给定功率谱和双谱的三维模拟星系星表的各种唯象方案。我们应用快速双谱估计\MODALLSS{}这些模拟星系目录和比较$N$ -体模拟数据分析与晕发现者\texttt{ROCKSTAR}（我们的基准数据）。我们提出了一个组装偏置模型，通过使用联合对数正态高斯概率分布的subhalo占领数和晕浓度的母晕与subhalos。这个处方使我们能够恢复基准功率谱从$N$ -身体模拟在1\%和双谱在4\%内的整个范围内的规模的模拟。在质量阈值$M>2\times10^{14}\,h^{-1} M_\odot$以上的所有母晕中再增加一个额外的星系，在$K/3<1.1\,h\,\text{Mpc}^{-1}$范围内获得了优于1%的功率谱和双谱拟合，其中$K=k_1+k_2+k_3$。这种统计模型应适用于快速暗物质代码，允许快速生成的模拟目录，同时再现从$N$体模拟获得的晕功率谱和双谱。我们还研究了使用Halo Occupation Distribution（HOD）的替代方案，该方案仅依赖于Halo质量，但这些方案在$k,K/3 \approx 0.2\,h\,\text{Mpc}^{-1}$上的功率谱（2\%）和双谱（>4\%）都有缺陷，后者的标度较差。通过修改标准的四参数HOD模型来匹配功率谱的努力导致双谱的过度提升（具有10%的过量）。我们还描述了改变光环轮廓对功率谱和双谱…
2019-09-07 astro-ph.CO
Probing the large-scale structure with 21cm-galaxy cross-bispectrum: Estimates from simulations and forecasts for upcoming cosmological surveys
Indian Institute of Technology Indore（印度印多尔理工学院）；SISSA - International School for Advanced Studies（国际高等研究院）；IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste（的里雅斯特天文台）；INFN - Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire Lagrange（蔚蓝海岸天文台拉格朗日实验室）
本文通过理论星系演化模型预测，分析了21厘米星系交叉双谱的可探测性，预测了Euclid和SKA-Mid巡天在干涉和单 Dish模式下的检测能力，发现交叉双谱在存在仪器噪声时比自双谱更易检测。
2026-07-17 astro-ph.CO
Constraining modified theory of gravity with galaxy bispectrum
我们探讨了利用非线性引力演化引起的星系双谱作为检验一般标量张量理论与二阶运动方程的可能探针。我们发现，时间依赖性的领先的二阶内核的近似特征在于一个参数，二阶指数，这是预期跟踪宇宙的高阶增长历史。我们表明，我们的新参数可以显着携带新的信息的非线性增长的结构。我们预测未来的约束条件的二阶指数以及状态方程参数和增长指数。
2017-09-11 astro-ph.CO
KSZ tomography and the bispectrum
已经提出了几个统计测量kSZ效应相结合的小规模CMB与星系调查。我们回顾了五个这样的统计量，并表明它们在数学上都等价于$\langle ggT \rangle$型的最优双谱估计。重新解释这些kSZ统计作为双谱估计的特殊情况，使许多方面透明，例如最佳加权估计，或纳入光度红移误差。我们分析了双谱的信息含量，并表明有两个观测值：小尺度星系电子功率谱$P_{ge}(k_S)$，和大尺度星系速度功率谱$P_{gv}(k)$。kSZ的宇宙学约束能力来自于它对大尺度波动的敏感性，在这种情况下，它的有效噪声水平可以比星系巡天要好得多。
2018-10-31 astro-ph.CO
Local primordial non-Gaussianity in the relativistic galaxy bispectrum
下一代星系和21厘米强度测绘调查将依靠功率谱和双谱的组合来高精度测量原始非高斯性。反过来，这些测量将使我们能够区分各种通货膨胀模型。然而，精密观测要求理论精度至少在同一水平。我们扩展的理论理解的星系双谱纳入一个一致的广义相对论模型的星系偏置在第二阶，在存在本地原始非高斯。由于红移空间效应，原始非高斯性对双谱的影响超出了星系偏置和暗物质密度。一阶和二阶的标准红移空间畸变在双谱上产生了一个众所周知的原始非高斯印记。对红移空间畸变的相对论修正对这种原始的非高斯信号产生了新的贡献，其原因是：（1）一阶尺度相关偏差与一阶相对论观测效应的耦合，以及（2）相对论观测效应中出现的二阶速度和度规势中的线性演化非高斯性。我们的分析允许从原始信号的相对论“污染”的一致分离，以避免通过使用不正确的理论模型偏置的测量。我们表明，使用牛顿分析的压缩双谱的偏差可能是$Δ\fnl\sim 5$的第四阶段H $α$调查。
2021-03-01 astro-ph.CO
Detection of the CMB lensing -- galaxy bispectrum
本文首次测量星系-星系-CMB透镜双谱，利用unWISE星系样本和Planck PR4透镜重建，以26σ和22σ显著性探测到信号，并验证其宇宙学起源，为约束高阶偏置参数提供新途径。
2023-11-08 astro-ph.CO
Multitracer technique for galaxy bispectrum - An application to constraints on non-local primordial non-Gaussianities -
我们探讨了使用星系双谱与多示踪技术作为一个可能的探头的原始非高斯性。我们预测了未来的约束的非线性参数，$f_{\rm NL}^{\rm eq}$和$f_{\rm NL}^{\rm orth}$，分别表征等边型和正交型原始双谱，并表明，多示踪剂分析将是有效的，减少宇宙方差噪声，如果星系的数量密度足够高。我们发现，未来星系巡天对星系双谱的测量可以达到比目前宇宙微波背景观测更高水平的对非局域型原初非高斯性的约束。
2017-09-11 astro-ph.CO
Precision analysis of the redshift-space galaxy bispectrum
研究了角平均红移空间星系双谱的信息含量。我们的方法的主要新颖之处是使用了一个系统的树级微扰理论模型，其中包括星系偏置，IR remation，并考虑了非线性红移空间失真，面元，和投影效应。我们分析了来自PT挑战模拟的数据，其累积体积为566 $h^{-3}$ Gpc $^3$，可以与理论预测进行精确比较。拟合我们的模拟数据的功率谱和双谱，并改变所有必要的宇宙学和滋扰参数在一致的马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们发现，我们的树级双谱模型是有效的$k_{\max}=0.08~h{\rm Mpc}^{-1}$（在$z=0.61$）。我们还发现，包括双谱的功率谱改善了宇宙学参数的约束$(5-15)\%$相对于功率谱。改进是更显着的二次偏置参数的模拟星系，我们也表明偏离主机暗物质晕在$\sim 3σ$水平的偏见。最后，我们调整协方差和规模削减，以配合BOSS调查的体积，并估计在最小的$Λ$ CDM模型的双谱数据可以收紧约束的质量波动幅度$σ_8$大致$10\%$。
2021-10-19 astro-ph.CO
Constraining galaxy cluster velocity field with the tSZ-kSZ-kSZ bispectrum
Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应是由宇宙微波背景（CMB）光子与星系团内沿视线方向积分的电离扩散电子气体相互作用产生的。两个主要效应是星系团内部的热压力产生的热SZ（tSZ）和星系团相对于CMB静止坐标系的特殊运动产生的动力学SZ（kSZ）。kSZ效应的测量特别具有挑战性，因为它遵循与CMB相同的光谱行为，因此无法使用光谱考虑将其与CMB分离。在本文中，我们探讨了通过计算当前和未来的CMB实验的tSZ-CMB-CMB互相关双谱检测kSZ的可行性。我们的结论是，下一代的CMB实验将提供在高S/N的tSZ-kSZ-kSZ双谱检测的可能性。这一测量将约束对结构生长速率和暗能量性质极为敏感的星系团的团内动力学和速度场。此外，我们还证明了tSZ-kSZ-kSZ双谱可以用来打破质量可观测关系和宇宙学参数之间的简并，以设置严格的约束，高达4\%，对$Y-M$关系校准。
2017-01-31 astro-ph.CO
The Galaxy Power Spectrum and Bispectrum in Redshift Space
本文给出了红移空间中次领先（1-loop）级星系功率谱和领先级星系双谱在一般偏置展开或等价于偏置示踪剂的有效场论下的完整表达式。我们始终包括所有视线依赖选择效应。这些都是退化的许多，但不是全部，红移空间失真的贡献，并没有一贯的推导之前。此外，我们表明，在有效场论的框架下，在红移空间中的一致的偏置展开必须包括这些选择的贡献。物理参数的示踪剂样品的考虑和其观测选择必须被用来证明忽略的选择的贡献。总之，次领先级星系功率谱和领先级星系双谱在一般偏差展开中由22个参数描述，如果可以忽略选择效应，则减少到11个参数。对功率谱的所有贡献都可以用28个独立的环路积分来表示。
2019-01-10 astro-ph.CO
Constraining $M_ν$ with the Bispectrum II: The Total Information Content of the Galaxy Bispectrum
大质量中微子抑制小尺度结构的生长，并在大尺度结构上留下印记，可以测量以限制它们的总质量$M_ν$。两点聚类统计的标准分析，$M_ν$约束严格限制参数退化。Hahn等人（2020）证明了双谱，下一个高阶统计量，可以打破这些简并并显着改善对$M_ν$和其他宇宙学参数的约束。在本文中，我们提出的约束力的红移空间星系双谱，$B_0^g$。我们使用晕占据分布（HOD）模型从Quijote $N$ -body模拟中构建了包含75，000个模拟星系目录的Molino套件，该模型提供了一个非常适合基于模拟方法的星系偏差框架。使用这些模拟，我们提出了Fisher矩阵预测$\{Ω_m,Ω_b,h,n_s,σ_8, M_ν\}$和量化，第一次，$B_0^g$的总信息量下降到非线性尺度。对于$k_{\rm max}=0.5h/Mpc$，在HOD参数上边缘化之后，$B_0^g$在功率谱上将对$Ω_m,Ω_b,h,n_s,σ_8$和$M_ν$的约束改进了2.8、3.1、3.8、4.2、4.2和$4.6\times$。即使有来自$Planck$的先验，$B_0^g$也将所有宇宙学约束改进了$\gtrsim2\times$。事实上，对于$P_\ell^g$和$B_0^g$到具有$Planck$先验的$k_{\rm max}=0.5h/Mpc$，我们实现了0.048 eV的$1σ$ $M_ν$约束，这比当前最佳宇宙…
2020-12-03 astro-ph.CO
Higher multipoles of the galaxy bispectrum in redshift space
作为我们以前工作的推广[Phys. Rev. D 95 043528（2017）]，其中基于晕方法开发了红移空间中星系双谱的分析模型，我们在这里研究了迄今为止未知的更高多极子。红移空间双谱包括视线方向的两个变量$ω$和$ϕ$，并且较高的多极双谱由使用球谐函数的红移空间双谱的展开中的系数定义。我们发现6个新的非零组件的$25$总组件高达$\ell=4$，除了3个组件在以前的工作中讨论（四倍，四倍，十六极的$m=0$）。新的非零多极子的特征行为进行了比较，与斯隆数字巡天重子振荡光谱巡天低红移样本的晕占据分布相匹配的星系模拟目录的结果。我们发现，与$m\ne 0$的多极子也是敏感的红移空间失真（RSD），以及与$m=0$，因此在RSD分析使用星系双谱的关键成分。这些非零分量的解析近似公式也被提出，这些是有用的理解的特征行为。
2018-07-30 astro-ph.CO
A Detection of the Baryon Acoustic Oscillation Features in the SDSS BOSS DR12 Galaxy Bispectrum
本文首次对重子振荡光谱巡天（BOSS）CMASS样本（$0.43 \leq z \leq 0.7$）第十二次数据发布（DR 12）的星系双谱中的重子声振荡（BAO）特征进行了高显著性探测（$4.1σ$）。我们测量了尺度膨胀参数$α$，使用功率谱，双谱，并同时为DR 12，加上2048个MultiDark-PATCHY模拟在北银河帽和南银河帽（分别为NGC和SGC），以及这两个样本的体积加权平均值（N+SGC）。模拟的拟合验证了我们的分析管道，产生了与模拟宇宙学一致的值。通过分别拟合功率谱和双谱，我们测试了结果的稳健性，在所有情况下都发现NGC、SGC和N+SGC的值一致。我们发现$D_{\mathrm{V}} = 2032 \pm 24 (\mathrm{stat.}) \pm 15 (\mathrm{sys.})$ Mpc，$D_{\mathrm{V}} = 2038 \pm 55 (\mathrm{stat.}) \pm 15 (\mathrm{sys.})$ Mpc，和$D_{\mathrm{V}} = 2031 \pm 22 (\mathrm{stat.}) \pm 10 (\mathrm{sys.})$ Mpc的N+SGC功率谱，双谱和同时拟合，分别。
2017-12-15 astro-ph.CO
Tidal alignments as a contaminant of the galaxy bispectrum
如果星系的取向与大尺度结构相关，那么各向异性选择效应，如优先选择面盘星系，可能会污染大尺度结构观测。在这里，我们考虑对星系双谱的影响，这引起了人们的兴趣，作为一种方式来打破星系的偏见和物质波动的幅度之间的简并σ_8。我们考虑两种模型的内在星系的路线：一个星系的方向的概率分布包含一个长期的线性在当地的潮汐场，适合椭圆星系;和一个长期的二次在当地的潮汐场，这可能适用于盘星系。我们计算的准线性制度的红移空间双谱的校正，然后专注于它的影响，从横向双谱的参数约束，即使用三角形的天空平面。我们发现，在线性对准模型中，内在的对准导致的星系偏置参数的错误，但不影响推断值的sigma_8。相反，二次对准模型导致偏置参数和σ_8两者的系统误差。然而，二次对齐效应具有独特的配置依赖性，应使其能够在即将到来的调查中被删除。
2010-09-07 astro-ph.CO
The Odd-Parity Galaxy Bispectrum
星系双谱包含了大量关于早期宇宙、引力以及星系偏差等天体物理学的信息。在本文中，我们研究的宇称奇数部分的星系双谱，这是迄今为止尚未探索。在标准宇宙学模型中，奇宇称双谱是由星系速度通过红移空间扭曲产生的。虽然在广义相对论与平滑暗能量相结合的情况下信号很小，但在修改后的重力场景中信号可能会更大。因此，除了是一个非常有用的一致性测试测量星系集群，奇怪的双谱提供了一个新的途径，寻找新的物理。
2019-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmology inference with perturbative forward modeling at the field level: a comparison with joint power spectrum and bispectrum analyses
该研究将场级推断扩展至实空间和红移空间，联合约束宇宙学参数{A,ω_cdm,H₀}，通过微扰正向模型模拟数据，量化非线性场信息含量，发现其参数恢复精度与联合功率谱和双谱分析相当，但非高斯噪声会导致显著偏差。
2025-09-24 astro-ph.CO
Information Content of the Angular Multipoles of Redshift-Space Galaxy Bispectrum
星系的红移空间双谱（三点统计）依赖于宇宙的膨胀率、增长率和几何形状，因此可以用来测量关键的宇宙学参数。在一个均匀的宇宙中，双谱是五个变量的函数，与它的两点统计对应物不同-功率谱，它是只有两个变量的函数-除非信息以某种方式减少，否则很难分析。最常考虑的简化方案依赖于在双谱三角形的可能方向上计算角积分，从而将其简化为描述三角形形状的仅三个变量的函数集。我们使用Fisher信息形式主义来研究与这种角积分相关的信息损失。没有任何减少，双谱单独可以提供约束的增长率参数$f$是更好的一个因素$2.5$相比，功率谱，为样本的发光的红色星系预计从不久的将来星系调查在一个红移的$z\sim0.65$。在较低的红移，改善可以高达$3$的一个因素。我们发现，大部分的信息是在前三个偶多极的方位平均。这表明，每种组态的双谱可以简化为三个数字（而不是一个二维函数），而不会损失大量的宇宙学相关信息。
2016-12-18 astro-ph.CO
Matter bispectrum of large-scale structure: Three-dimensional comparison between theoretical models and numerical simulations
我们研究了大尺度结构的物质双谱通过比较不同的扰动和唯象模型与测量从$N$体模拟获得的模态双谱估计。使用形状和振幅放大器，我们直接比较模拟数据与理论模型在整个三维域的双谱，不同的红移和尺度。我们回顾和研究了文献中预测单圈双谱的主要微扰方法：标准微扰理论，有效场论，显式拉格朗日和重整化微扰理论，并计算了后者也在两个循环的一些三角形配置。我们发现，有效场论（EFT）成功地将有效性的范围最远地扩展到轻度非线性政权，虽然在代价的自由额外的参数需要校准的模拟。对于更多的唯象晕模型，我们确认，尽管它的有效性在深度非线性政权，它有赤字的权力在中间尺度上，这是在较高的红移，这个问题得到改善，但没有解决，由组合晕微扰模型。我们从模拟中发现，在这个过渡区有一个强大的压缩双谱分量，这是显着低估的晕模型在早期的红移。因此，我们提出了一个现象学的方法来减轻这种赤字，我们发展成一个简单的现象学的“三形状”基准模型的基础上，我们已经从研究晕模型获得的三个基本形状。当在模拟上校准时，这个三形状基准模型准确地描述了所有尺度上的双谱和考虑的红移，提供了一个原型双谱HALOFIT类方法，可用于描述和测试参数依赖性。
2016-04-25 astro-ph.CO
The shape of the CMB lensing bispectrum
CMB的透镜效应产生了一个显著的双谱，这应该被普朗克卫星在5-sigma水平上检测到，并且可能是局部非高斯性的f_NL估计的不可忽略的偏差来源。我们在几个方向上扩展了目前对透镜双谱的理解：（1）我们对透镜双谱进行了非微扰计算，比以前的一阶计算精度提高了约10%;（2）我们演示了如何将透镜双谱的信号方差结合到其幅度的估计中，为以前的Monte-Carlo结果提供了一个很好的分析解释;（3）我们发现在极化中存在一个显著的透镜双谱，这是由于在低多极子下透镜势和E极化之间的一个先前未被注意到的高达30%的相关性。我们使用这种改进的理解的透镜双谱重新评估费舍尔矩阵的预测，无论是普朗克和宇宙方差有限的数据。我们确认，不可忽略的透镜效应引起的局部非高斯性估计偏差应该是鲁棒的可处理的，并且只会在完全忽略透镜效应的预测中将f_NL误差条提高几个百分点（但请注意，透镜效应仍然必须考虑到以获得无偏约束）。我们还表明，透镜双谱本身的检测意义最终限于9西格玛宇宙方差。的工具，我们开发的非微扰计算的透镜双谱是直接相关的其他计算，我们给出了一个明确的结构的一个简单的非微扰二次估计的透镜潜在的，并将其互相关功率谱的双谱。我们的数字代码作为CAMB和LensPix的一部分公开提供。
2011-03-01 astro-ph.CO
Constraints from CMB lensing tomography with projected bispectra
利用投影双谱与功率谱结合，研究宇宙微波背景透镜效应约束物质涨幅和物质分数。
2026-01-13 astro-ph.CO
Decoupling Local Primordial non-Gaussianity from Relativistic Effects in the Galaxy Bispectrum
本文研究星系双谱中局域原初非高斯性与相对论效应的可探测性，通过信噪比计算和信息矩阵预测表明相对论效应可被未来光谱巡天探测，并首次证明忽略相对论修正会使$f_{\ m NL}$测量产生超过1.5σ的偏差。
2025-08-19 astro-ph.CO
Information content in the redshift-space galaxy power spectrum and bispectrum
我们提出了一个Fisher信息研究的统计影响的星系偏差和选择效应的关键宇宙学参数的估计星系红移调查，特别是，角直径的距离，哈勃参数，和线性增长率在一个给定的红移，冷暗物质密度，和倾斜和运行的原始功率谱。我们在这里包括的依赖于视线的选择贡献已知存在于真实的星系样本中。我们确定的最大波数包括在分析中，通过要求下一阶校正的星系功率谱或双谱，在这里处理的下一个领先的和领先的顺序，分别产生移位的$\lesssim 0.25σ$上的每一个宇宙学参数。对于单独的星系功率谱，选择效应会严重恶化约束，特别是对线性增长率。添加星系双谱有助于显著打破参数简并。我们发现，一个联合的功率谱双谱分析的欧氏调查仍然可以测量线性增长率的10%的精度后，完全边缘化的选择偏差。我们还讨论了系统的参数变化所产生的忽略选择效应和/或其他偏见参数，并强调，这是必要的，要么控制选择效果的百分比水平或边缘化。我们得到了罗马太空望远镜和HETDEX类似的结果。
2021-03-05 astro-ph.CO
Combined analysis of galaxy cluster number count, thermal Sunyaev-Zel'dovich power spectrum, and bispectrum
Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应是宇宙结构演化的强有力的探测器，因此对宇宙学参数$σ_8$和$Ω_m$高度敏感，尽管它的能力受到当前星系团质量校准不确定性的阻碍。在这项分析中，我们重新审视这些宇宙学参数的约束，以及流体静力学质量的偏差，通过执行（一）一个强大的估计的tSZ功率谱，（二）一个完整的建模和分析的tSZ双谱，和（iii）一个综合分析的星系团数计数，tSZ功率谱，和tSZ双谱。从该分析中，我们导出最终约束$σ_8 = 0.79 \pm 0.02$、$Ω_{\rm m} = 0.29 \pm 0.02$和$(1-b) = 0.71 \pm 0.07$。与数值模拟和基于弱透镜效应的估计相比，这些结果有利于流体静力学质量偏差的高值。此外，他们是一致的，与以前的tSZ分析，CMB派生的宇宙学参数，和辅助估计的流体静力学质量偏差。
2017-01-31 astro-ph.CO
Bispectrum as Baryon Acoustic Oscillation Interferometer
星系双谱测量了星系三胞胎的过度聚集，通过重子声学振荡（BAO）提供了暗能量的探测。然而到目前为止，由于三角形的组合爆炸性数量，它一直没有得到充分利用。在这里，我们利用双谱中的干扰来识别放大BAO的三角形。这种方法降低了估计协方差矩阵的计算成本，提供了一个改进的BAO约束相当于延长BOSS的30%，并简化了添加双谱BAO信息，未来的大规模红移调查分析。
2018-12-20 astro-ph.CO
Determine the galaxy bias factors on large scales using bispectrum method
本文研究了从星系的功率谱和双谱中是否可以无偏地恢复星系的偏置因子。我们使用一组数值N体模拟，并构建基于Croton等人（2006）的半解析模型的大型模拟星系目录。我们测量了不同光度星系的约化双谱，并从它们的双谱中确定了线性和第一非线性偏置因子。我们发现，在波数k=0.1h/Mpc的大尺度下，偏置因子b_1和b_2几乎为常数，用双谱方法得到的b_1与期望值吻合得很好。非线性偏置因子b2为负值，除了M<-23的最亮星系有正值b2。星系b2的行为与其宿主晕的b2质量依赖性是一致的。我们表明，它是必不可少的，以有一个准确的估计的暗物质双谱的b1和b2的无偏测量。我们还测试了结合晕占据分布来模拟星系功率谱和双谱的分析方法。根据当前宇宙学研究的精度要求，晕模型的预言与模拟结果并不吻合。
2009-07-02 astro-ph.CO
The size and shape dependence of the SDSS galaxy bispectrum
Visva-Bharati University（维斯瓦·巴拉蒂大学）；Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Ben-Gurion University of the Negev（内盖夫本古里安大学）；McGill University（麦吉尔大学）；The Open University of Israel（以色列开放大学）
SDSS星系三谱的大小和形状依赖性研究，发现红色星系比蓝色星系具有更高的三谱振幅，表明其在环境中的非线性演化相互作用。
2026-03-05 astro-ph.CO
Bias Loop Corrections to the Galaxy Bispectrum
功率谱和双谱的结合是打破星系偏差和宇宙学参数之间简并的一种强有力的方法，使我们能够最大限度地提高星系调查的约束力。最近的宇宙学约束对待功率谱和双谱的基础不平衡：他们包括一个循环的偏差校正功率谱，但不是双谱。为了弥合这一差距，我们开发的星系偏差描述到四阶微扰理论，方便地表示通过伽利略不变量的基础上，清楚地分裂的贡献是本地和非本地的线性引力势的二阶导数。此外，我们认为相关的贡献，短程非局部性（高导数项），应力张量校正和随机性。为了避开通常的重正化的偏置参数，复杂的预测超出领先的顺序，我们重铸的多点传播的偏置扩展，它采取一个简单的形式，在我们的分裂的基础上与循环校正只取决于偏置参数对应的非本地运营商。我们展示了如何利用伽利略不变性来计算偏差的时间演化，并首次给出了四阶序参量的结果。我们还讨论了减少偏置参数空间的可能性，通过使用偏置的演变和利用退化之间的各种偏置贡献的大规模限制。我们的基线模型允许验证这些简化的任何应用程序的大尺度结构数据集。
2019-06-20 astro-ph.CO
Halving and Doubling: Boosting the Detection of Relativistic Effects in the Galaxy Bispectrum with Optimal Subsample Selection
Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理学研究所都灵天文台）；University of the Western Cape（西开普敦大学）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；Università degli Studi di Ferrara（费拉拉大学）
通过最优子样本选择，提升银河双谱中广义相对论效应的探测能力
2026-02-27 astro-ph.CO
GEO-FPT: a model of the galaxy bispectrum at mildly non-linear scales
GEO-FPT是一种基于微扰理论的新模型，用于描述红移空间星系双谱各向异性信号，扩展了有效范围至k≈0.12 h/Mpc，并联合功率谱无偏恢复BAO位置和fσ8，精度优于0.4%和2%，打破fσ8简并性，提升双谱在弱非线性尺度的应用。
2023-03-27 astro-ph.CO
Multipoles of the galaxy bispectrum on a light cone: wide-separation and relativistic corrections
本文解析计算了光锥星系双谱的宽间距与相对论修正，首次包含径向贡献，发现一阶奇数多极矩修正可达双谱单极矩的10%，且二阶效应在挤压极限下可模拟量级为10的局部原初非高斯性参数。
2025-05-01 astro-ph.CO
Speeding up the detectability of the harmonic-space galaxy bispectrum
我们提出了一种方法，使我们能够第一次估计的信噪比（SNR）的谐波空间星系双谱引起的重力，一个互补的探针已经建立了傅立叶空间聚类分析。我们将展示如何做到这一点，只考虑在多极空间中的$\sim1000$三角形配置，对应的计算加速的一个因素$\mathcal{O}(10^2)-\mathcal{O}(10^3)$，取决于红移箱，当包括轻度非线性尺度。假设观测规范与即将到来的光谱和光度星系调查，如欧几里得卫星和平方公里阵列（第1阶段），我们表明：给定一个单一的红移箱，光谱调查优于光度调查，和-由于散粒噪声和红移箱宽度平衡-箱在红移$z\sim1$带来更高的累积信噪比比箱在较低的红移$z \sim 0.5$。我们的最大累积SNR $\sim 15$的结果表明，谐波空间双谱是可检测的窄（$Δz \sim 0.01$）光谱红移箱，即使只包括轻度非线性尺度。层析重建和高度非线性尺度的包含将进一步提高即将到来的星系调查的可探测性。此外，我们讨论了如何使用Karhunen-Loève变换，检测分析只需要一个$1 \times 1$协方差矩阵为一个单一的红移箱。
2020-12-31 astro-ph.CO
Perturbation theory approach to predict the covariance matrices of the galaxy power spectrum and bispectrum in redshift space
在本文中，我们预测的功率谱和双谱的协方差矩阵，包括全非高斯贡献，红移空间失真，线性偏置效应和散粒噪声校正，使用微扰理论（PT）。为了量化红移空间失真效应，我们主要集中在功率和双谱的四极和四极分量。我们首次计算了5点和6点谱，预测了功率谱与双谱的互协方差以及双谱在红移空间中的自协方差。我们测试我们的计算的有效性，通过比较它们与测量的协方差矩阵的MultiDark补丁模拟目录，旨在重现从重子振荡光谱测量数据释放12测量的星系团。我们认为，简单的，领导阶微扰理论的作品，因为散粒噪声修正补丁模拟比其他高阶项，我们忽略了更占主导地位。同时，我们确认了比较中的一些差异，特别是互协方差。我们讨论了这种差异的潜在来源。我们还表明，我们的PT模型再现以及作为最大波数的函数的功率谱和双谱的累积信噪比，这意味着我们的PT模型成功地捕获的协方差矩阵的重要贡献。
2020-07-01 astro-ph.CO
Precision cosmology with redshift-space bispectrum: a perturbation theory based model at one-loop order
晚期宇宙中的大尺度物质分布呈现出引力诱导的非高斯性，双谱三点累积量被认为包含着重要的宇宙学信息。特别是，测量的双谱有助于收紧的约束暗能量和通过红移空间扭曲（RSD）修改的重力。本文在Taruya，Nishimichi & Saito（2010，Phys.Rev.D 82，063522）工作的基础上，提出了一种基于微扰理论的红移-空间物质双谱模型，该模型可以控制非微扰阻尼效应。表征这种非微扰阻尼由一个单变量函数与单个自由参数，PT模型的红移空间双谱进行了测试对一个大的宇宙学$N$体模拟，发现预测的双极矩和四极矩是在一个很好的协议与模拟的尺度下的重子声学振荡（远远超出了标准PT的协议范围）。还检验了阻尼效应的单变量分析的有效性，并且在次领先阶的PT计算中，自由参数的拟合值显示出与Taruya，Nishimichi & Saito（2010）从功率谱的PT模型获得的拟合值一致。
2017-05-07 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity, scale-dependent bias, and the bispectrum of galaxies
我们计算了密度峰的三点函数的双谱、B_g（k_1，k_2，k_3）、傅里叶变换（例如，星系），使用两种不同的方法：Matarrese-Lucchin-Bonometto公式和星系偏差的位置。峰的双谱不仅对下伏物质密度涨落的双谱敏感，而且对四点函数也敏感。对于曲率摄动中的原始非高斯性的物理动机的局部形式，我们表明星系双谱包含五个物理上不同的部分：（i）非线性引力演化，（ii）非线性星系偏置，（iii）f_nl，（iv）f_nl ^2，和（v）\gnl。虽然（i），（ii），和（iii）的一部分已在文献中推导出，（iv）和（v）是在本文中首次推导出。我们的发现表明星系双谱对f_nl比以前认识到的更敏感，并且对一个新的项g_nl也很敏感。对于更一般形式的局域型非高斯性，系数\fnl^2可以解释为τ_nl，这允许我们测试多场暴胀模型。高斯初始条件中的常用项在压缩组态中具有最小的信号，而其他项具有最大的信号;因此，我们可以很容易地区分它们。我们不能把f_nl对B_g（k_1，k_2，k_3）的影响解释为尺度依赖的偏差，因此用已知的功率谱的尺度依赖偏差代替星系双谱中的线性偏差会导致不正确的预测。由于原始非高斯性相对于非线性引力演化和星系偏置的重要性向更高红移方向增加，探测高红移宇宙的星系巡天对探测原始非高斯性特别有用。
2009-05-24 astro-ph.CO
The Galaxy Bispectrum in the Spherical Fourier-Bessel Basis
本文首次数值计算球面傅里叶-贝塞尔基中的星系双谱，精确处理红移空间畸变和广义相对论效应，为下一代巡天提取大尺度信息迈出关键一步。
2023-12-26 astro-ph.CO
Matter bispectrum of large-scale structure with Gaussian and non-Gaussian initial conditions: Halo models, perturbation theory, and a three-shape model
我们研究了大尺度结构的物质双谱，通过比较不同的微扰和唯象模型的预测与全三维双谱从$N$体模拟使用模态方法估计。我们表明，在微扰方法中，有效场论成功地在中间尺度上最大限度地扩展了有效性的范围，以自由的附加参数为代价。通过研究晕模型，我们发现，虽然它是令人满意的深度非线性政权，它预测赤字的权力在中间尺度，恶化的红移$z>0$。通过与这些尺度上的$N$体双谱的比较，我们发现在晕模型中存在一个显著的被低估的压缩分量。在这些结果的基础上，我们提出了一个新的三形状模型，基于树水平，压缩和恒定的双谱形状，我们在晕模型中确定;校准后，这适合所有尺度和感兴趣的红移的模拟。我们进一步扩展这个模型的原始非高斯的本地和等边类型，通过显示相同的形状可以用来描述额外的非高斯分量的物质双谱。这种方法提供了一个类似于HALOFIT的双谱原型，可以用来描述和测试参数依赖性，并应相关的弱引力透镜的双谱和更广泛的应用。
2017-04-19 astro-ph.CO
The Bispectrum of Intrinsic Alignments: Theory Modelling and Forecasts for Stage IV Galaxy Surveys
本文系统构建了内禀对齐双谱的理论框架和可分离估计量，并预测第四阶段DESI与LSST联合巡天可显著探测宇称偶双谱B_DDE，同时宇称奇双谱也可能被探测到。
2025-09-19 astro-ph.CO
Constraining Primordial non-Gaussianity with Bispectrum and Power Spectum from Upcoming Optical and Radio Surveys
我们预测约束的原始非高斯性（PNG）和偏差参数的测量星系功率谱和双谱在未来的无线电连续谱和光学调查。在星系双谱中，我们考虑了一个全面的影响列表，包括非高斯初始条件下的偏差扩展到二阶，红移空间扭曲，红移的不确定性和理论误差。所有这些影响都首次合并在一个单一的PNG预测中。此外，我们改进了双谱模型在以前的预测，占三谱的贡献。所有效应都会对最终预测边界产生影响，而最终预测边界会因调查类型而异。我们发现，双谱可以导致改进的一个因素$\sim 5$的基础上单独的功率谱的界限，导致显着更好的约束本地型PNG，相对于当前的限制从\textit{Planck}。未来的无线电和测光测量可能会获得$σ(f_{\mathrm{NL}}^{\mathrm{loc}}) \approx 0.2$的测量误差。在等边PNG的情况下，星系双谱可以改善目前的界限，只有当显着改善在未来的红移测定，大体积，测光或无线电调查可以实现。对于正交非高斯性，预期约束通常与当前约束相当。
2018-05-03 astro-ph.CO
Analytic bispectrum covariance for galaxy survey cosmology
California Institute of Technology（加州理工学院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）
本文利用大型语言模型推导并实现了球形窗口下星系双谱协方差的解析计算，发现了窗口相关主导项，并通过Quijote模拟验证了其高效准确性，展示了人机协作研究模式。
2026-09-09 astro-ph.CO
Imprints of local lightcone projection effects on the galaxy bispectrum. III Relativistic corrections from nonlinear dynamical evolution on large-scales
相对论观测效应对星系双谱的影响在等尺度及以上的线性和非线性量级。这些光锥效应包括多普勒和引力势项的局部贡献，以及像透镜效应这样的综合贡献，以及所有非线性阶的耦合。最近，我们提出了修正的星系双谱从所有本地光锥效应的二阶扰动，使用平面平行近似。在这里，我们更新我们以前的结果，包括相对论性非线性动力学演化的影响。我们表明，这些动力学效应的投影效果作出了显着的贡献。
2018-03-26 astro-ph.CO gr-qc
Combining perturbation theories with halo models for the matter bispectrum
我们研究如何建立统一的模型，以能够预测的物质密度双谱（和功率谱）从非常大到小的尺度，并在同一时间符合微扰理论在低$k$和晕模型在高$k$。我们使用拉格朗日框架分解的双谱成“3-halo”，“2-halo”，和“1-halo”的贡献，相关的“微扰”和“非微扰”条款。我们描述了一个简单的实现这种方法，并提出了详细的比较数值模拟。我们发现，1-halo和2-halo的贡献包含计数项，以确保其衰减在低$k$，所需的物理约束，并允许更好地匹配模拟。与功率谱相反，标准的1-回路微扰理论可用于微扰3-晕贡献，因为它在高$k$下不会增长太快。而且，它比本文所研究的两种重定格式简单得多，精度也高得多。我们得到了很好的协议，在大尺度和小尺度上的数值模拟，但过渡尺度描述不佳的最简单的实现。这不能通过简单的修改晕参数进行修正，但我们展示了如何通过一个简单的插值方案，这是限制在这个中间政权的功率谱和双谱进行校正。然后，我们在轻度和高度非线性尺度上达到了10%的精度，而在较大的弱非线性尺度上获得了1%的精度。这也适用于实空间两点关联函数。
2011-09-09 astro-ph.CO
Imitating intrinsic alignments: A bias to the CMB lensing-galaxy shape cross-correlation power spectrum induced by the large-scale structure bispectrum
将星系的透镜效应信号与宇宙微波背景辐射（CMB）起伏进行互相关，有望提供有价值的宇宙学信息。特别是，它可能有助于收紧约束参数描述的性质，内在排列的星系在高红移。为了获取互相关信号所传递的信息，需要对其进行精确的理论描述。我们计算了非线性结构增长引起的CMB透镜-星系形状互相关测量的偏差。利用树级微扰理论对大尺度结构的双谱进行了研究，发现在大多数角尺度上，双谱的偏置是负的，从而模拟了本征取向的信号。结合欧几里得星系透镜数据与CMB实验可比的普朗克卫星任务的偏差变得显着，只有在最小的尺度（$\ell\gtrsim 2500$）。然而，对于改进的CMB观测，校正量为宽多极范围（$10 \lesssim \ell \lesssim 2000$）上CMB透镜-本征对准信号的10- 15%。因此，如果功率谱偏差未被校正，则在CMB阶段III和阶段IV实验的情况下，功率谱偏差分别转化为固有对准幅度的确定中的$2σ$和$3σ$误差。
2017-09-13 astro-ph.CO
Geometrical compression: a new method to enhance the BOSS galaxy bispectrum monopole constraints
我们提出了一种新的方法来压缩星系聚类三点统计，并将其应用到红移空间星系双谱测量从BOSS DR 12 CMASS数据考虑$k$ -空间范围的$0.03-0.12\,h/\mathrm{Mpc}$。该方法包括在binning在一起的双谱评价在组的波数形成封闭的三角形具有类似的几何性质：面积，余弦的最大角度和馀下两个角度的余弦之间的比率。这使得我们能够增加双谱测量的数量，例如通过标准分箱（从使用的116到2734个三角形）的因子$23$，否则标准分箱受限于可用于估计导出参数约束所需的协方差矩阵的模拟目录的数量。因此，推断参数$\left(b_1,b_2,f,σ_8\right)$的$68\%$可信区间分别减少了$\left(-39\%,-49\%,-29\%,-22\%\right)$。我们发现非常好的协议与最近获得的替代最大压缩方法的后验。这种新的方法不需要先验计算的数据向量协方差矩阵，并有可能直接适用于其他三点统计（如glaxy聚类，弱引力透镜，21厘米发射线）从未来的调查，如DESI，欧几里德，PFS和SKA测量。
2019-01-04 astro-ph.CO
Cosmology with anisotropic galaxy clustering from the combination of power spectrum and bispectrum
在可观测的红移空间的星系团的明显各向异性提供了一个独特的机会，同时探测宇宙膨胀和引力的宇宙尺度上通过阿尔科克-Paczynski效应和红移空间扭曲。虽然改进的理论模型已被提出和发展，以描述明显的各向异性集群在弱非线性尺度，这些模型的适用性仍然是有限的，在存在的非微扰的涂抹效应所造成的相对速度的随机性。虽然从各向异性集群的宇宙学约束肯定会得到改善与一个更精细的理论模型，我们在这里考虑一种替代的方式，通过使用大尺度的功率谱和双谱的统计功率。基于Fisher矩阵分析，我们估计了结合功率谱和双谱的好处，发现对宇宙膨胀和结构生长的约束将改善两倍。这补偿了由于相对速度的随机性而单独使用功率谱的约束功率的损失。
2015-09-23 astro-ph.CO
Toward a robust inference method for the galaxy bispectrum: likelihood function and model selection
下一代星系红移巡天将用高密度示踪剂对宇宙的大尺度结构进行前所未有的采样。这一进步将使三点聚类统计的鲁棒测量成为可能。在准备这一改进，我们调查了几种方法的选择可以影响推论的基础上，关于星系的偏见和散粒噪声的双谱。我们首先测量从298个N体模拟中提取的暗物质晕的实空间双谱，覆盖体积约为$1000 h^{-3} \mathrm{Gpc}^3$。然后，我们拟合了一系列的理论模型的基础上的树级微扰理论的数值数据。为了实现这一点，我们估计的协方差矩阵的测量误差，使用10,000模拟目录生成的匹诺曹代码。我们研究了如何影响模型的约束条件的双谱配置的分仓策略和似然函数的形式。我们还使用贝叶斯模型选择技术来挑选出我们的数据的最佳理论描述。我们发现，一个三参数偏置模型结合泊松散粒噪声是必要的模型的光环双谱的尺度$k_\mathrm{max}\lesssim 0.08 h \mathrm{Mpc}^{-1}$，虽然拟合公式，有关的偏置参数可以帮助减少模型的自由度，而不影响精度。我们的数据显然不利于当地欧拉和当地拉格朗日偏差模型，不需要修正泊松散粒噪声。我们预计，模型选择诊断将是特别有用的分析扩展到更小的规模，在这种情况下，模型参数的数量将显着增加。
2020-05-28 astro-ph.CO
Lagrangian perturbations and the matter bispectrum II: the resummed one-loop correction to the matter bispectrum
这是一系列论文的第二部分，在这些论文中，我们研究了一种基于拉格朗日微扰理论（LPT）的方法来研究宇宙中大尺度结构分布的非线性演化。首先，我们在实空间中使用LPT上一圈阶计算物质双谱，对于高斯和非高斯初始条件。在初始位置的限制，我们发现，以这种方式计算的单回路双谱是相同的，从标准欧拉微扰理论（SPT）得到的对应。此外，LPT形式主义允许一个简单的重组的微扰系列对应于一个无穷系列的扰动在SPT的remmation。应用这种方法，我们找到了一个图形化的单圈双谱，比较有利的N体模拟的结果。我们也推广的remation方法的红移空间双谱的计算一个循环。
2012-06-14 astro-ph.CO
The dipole of the galaxy bispectrum
双谱将在未来的星系巡天中发挥重要作用。在大尺度上，它是测量原始非高斯性的关键探针，可以帮助区分不同的暴胀模型和早期宇宙的其他理论。在这些尺度上，一旦星系数的涨落投射到我们过去的光锥上，各种相对论效应就开始发挥作用。我们首次表明，领先的相对论校正从这些扭曲的星系双谱产生一个显着的偶极子，主要是从相对论红移空间扭曲。偶极的振幅甚至在等尺度上也可以超过10%。在红移空间双谱的牛顿近似中不存在这样的偶极，因此它提供了相对论效应对大尺度结构中宇宙尺度的明显特征。
2019-05-01 astro-ph.CO gr-qc
Imprints of local lightcone projection effects on the galaxy bispectrum. II
星系双谱上的广义相对论印记来自观测（或投影）效应。光锥投影效应包括多普勒和引力势项的局部贡献，以及透镜效应和其他综合贡献。我们最近提出的第一次，从所有本地光锥投影效应的星系双谱校正到二阶扰动。在这里，我们提供了这种校正的细节，以及进一步的结果和插图。对于中等压缩形状，在z ~ 1处的等式尺度上，对牛顿预测的校正为~30%。我们概括了我们最近的结果，包括贡献，高达二阶，放大偏差（这会影响一些当地条款）和演变的偏见。
2017-09-29 astro-ph.CO gr-qc
Imprints of local lightcone projection effects on the galaxy bispectrum IV: Second-order vector and tensor contributions
星系双谱在相等标度附近和以上的标度上接受相对论效应的贡献。其中一些来自光锥变形效应，这来自本地和视线的综合贡献。在这里，我们计算的本地贡献所产生的矢量和张量的背景形成的标量模式耦合，并进入视界。我们表明，这些模式是次主导相比，与其他相对论的贡献。
2019-02-19 astro-ph.CO gr-qc
Efficient computation of the galaxy angular bispectrum in redshift space
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique, CNRS（阿讷西理论物理实验室，法国国家科学研究中心）；Institute of Astronomy（天文研究所）；Kavli Institute for Cosmology Cambridge（卡弗里宇宙学剑桥研究所）；Ruđer Bošković Institute（鲁德·博什科维奇研究所）；DAMTP, Centre for Mathematical Sciences（应用数学与理论物理系，数学科学中心）
提出一种平天近似方法，将红移空间中的角双谱表示为两个角功率谱乘积之和，显著提高计算效率，并通过与全天空积分对比验证了精度。
2026-05-28 astro-ph.CO
Catalog-level blinding on the bispectrum for DESI-like galaxy surveys
本文针对类DESI星系红移巡天，验证包含AP与RSD两部分的星表级盲分析在功率谱和双谱联合宇宙学参数估计中的有效性。
2024-10-25 astro-ph.CO
Tomographic weak lensing bispectrum: a thorough analysis towards the next generation of galaxy surveys
我们解决的关键点，为现代弱透镜大尺度结构调查的可能性代码的有效实施。具体来说，我们专注于联合弱透镜收敛功率谱双谱探头，我们解决了现实分析所需的数值挑战。假设（多变量）高斯似然，我们已经开发出一种高性能的代码，允许高度并行预测的分箱的层析成像观测值和他们的联合非高斯协方差矩阵占6点关联函数和超样本效应的条款。这种性能使我们能够定性地解决几个有趣的科学问题。我们发现，双谱提供了一个改进的信噪比（S/N）的功率谱的顶部上约10%，使其成为一个不可忽视的信息来源，为未来的调查。此外，我们能够测试用于构建观测值的晕模型中的理论不确定性的影响;在目前允许的变化情况下，我们得出结论，S/N的影响可以忽略不计。最后，我们考虑数据压缩的可能性，以优化未来的分析弱透镜双谱。我们发现，忽略系统学，5个等密度的红移箱足以恢复的信息内容的欧几里德调查，可以忽略不计的改善时，增加到10箱。我们还探讨了主成分分析和依赖的三角形形状的方法，以减少问题的数值复杂性。
2020-04-01 astro-ph.CO
The observed galaxy bispectrum from single-field inflation in the squeezed limit
利用傅里叶空间中的一致性关系，我们从压缩极限下的单场暴胀中导出了观测到的星系双谱，其中三个模式中的一个模式的波长远大于另外两个。这提供了一个非平凡的检查的基础上的二阶宇宙学扰动理论在此限制的双谱的完整计算。我们指出，在二阶宇宙学扰动中，为了计算压缩极限下观测到的星系双谱，需要仔细地去除规范模。然后，我们给出了一个估计的有效的非高斯性由于广义相对论光锥效应，可以模仿一个原始的非高斯信号。
2018-07-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing one-loop galaxy bias: joint analysis of power spectrum and bispectrum
我们提出了一个联合似然分析的实空间功率谱和双谱测量从各种晕和星系模拟目录。这项工作的一个新颖的方面是列入非线性三角形配置的双谱，使之成为可能的一个完整的下一个领先的顺序（“一圈”）描述星系的偏见，因为已经是常见的做法的功率谱。基于拟合优度和参数后验的无偏性，我们完成了一个严格的验证，该模型相比，领先的顺序（“树级”）双谱。使用对应于$6\,(\mathrm{Gpc}/h)^3$的有效调查体积的测量不确定性，我们确定单循环校正大致将尺度的适用范围加倍，从$\sim 0.17\,h/\mathrm{Mpc}$（树级）到$\sim 0.3\,h/\mathrm{Mpc}$。这转化为在固定宇宙学的线性偏置参数的约束上的$1.5 - 2$ x改进，以及波动幅度上的不确定性的$1.5 - 2.4$ x收缩$A_s$，这清楚地证明了从非线性尺度提取信息的益处，尽管必须在大量偏置参数上边缘化。此外，我们的精确测量的星系偏置参数高达四阶允许彻底的比较，共同进化的关系，显示出良好的协议所产生的所有贡献的非局部引力作用。在似然分析中使用这些关系不会损害模型的有效性，并且对于在$A_s$上获得所引用的改进至关重要。我们还分析了高阶导数和尺度依赖随机项的影响，发现对于我们的示踪剂的子集，前者可以提高树级模型的性能，与单循环模型相比，$A_s$上的约束仅略有下降。
2021-02-13 astro-ph.CO
