Statistical challenges in weak lensing cosmology
宇宙弱透镜是宇宙学的有力探索。在这里，我们解决一个最基本的，弱透镜宇宙学中固有的统计问题：我们是否可以恢复初始的高斯信息内容的大尺度结构通过结合弱透镜观测，这里集中在弱透镜功率谱和双谱。为了解决这个问题，我们充分考虑到不同的多极子的功率谱和不同的三角形配置的双谱之间的相关性，从有限区域的调查测量。特别是，我们表明，超级调查模式的长度尺度大于或相当于调查的大小，导致显着的样本方差弱透镜相关性通过模式耦合与子调查模式，由于非线性引力集群-所谓的超级样本方差。本文首先讨论了超样本方差的来源，然后研究了弱透镜关联函数在三点水平上所包含的信息量。
2014-07-12 astro-ph.CO
Constraining $f(R)$ Gravity Theory Using Weak Lensing Peak Statistics from the Canada-France-Hawaii-Telescope Lensing Survey
在这封信中，我们报告的观测约束的胡-Sawicki $f(R)$理论来自弱透镜峰丰度，这是密切相关的质量函数的大规模晕。与使用光学或x射线星系团的研究相比，弱透镜峰分析具有不依赖于质量重子可观测校准的优点。从加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查的观察，我们的峰值分析引起了严格的约束模型参数$|f_{R0}|$的$n=1$。考虑到$(Ω_{\rm m}, A_{\rm s})$的WMAP 9先验，$95\%$ CL限度为$\log_{10}|f_{R0}| < -4.82$。用普朗克15先验，相应的结果是$\log_{10}|f_{R0}| < -5.16$。
2016-08-03 astro-ph.CO
Extreme value statistics of CMB lensing deflection angles
探测宇宙微波背景（CMB）各向异性的角度尺度越小，它们由于引力透镜引起的畸变就越重要。在这里，我们调查的最大值和最小值的CMB透镜偏转场使用一般极值统计。由于一般极值统计适用于不相关的数据摆在首位，我们认为适当的低通滤波偏转地图。除了抑制相关性之外，还需要滤波的另一个原因是：透镜场本身不是直接可观察的，而是需要通过二次估计器从透镜化的CMB（统计地）重建。然而，这种重建是噪声主导的，因此也需要平滑。在理想化的高斯实现，以及在现实中重建的数据，我们发现，最大值和最小值的偏转角分量始终遵循威布尔型的一般极值分布。然而，其形状、位置和尺度参数在不同的实现之间变化显著。因此，统计学约束宇宙学模型的潜在力量似乎相当有限。
2015-07-28 astro-ph.CO
Statistical connection of peak counts to power spectrum and moments in weak lensing field
弱透镜场局部极大值的数密度，称为弱透镜峰计数，可以作为宇宙学探针。然而，它的相关宇宙学信息仍然不清楚。通过1000次光线追迹模拟，研究了弱透镜场中峰值计数与其它统计量之间的关系。我们构造了一个从透镜场$\cal K$到一个新的高斯场$y$的局部变换，称为局部高斯化变换。我们用数值模拟的方法对变换进行了校准，使得$\cal K$的一点分布和功率谱可以从单个高斯场$y$和$\cal K$之间的单调关系中再现出来.因此，在局域高斯变换下，两点聚类的正确信息和弱透镜场中的任意阶矩都应保持不变。然后，我们研究如果本地高斯变换可以预测弱透镜峰计数模拟。局部高斯化变换不足以解释在没有形状噪声的情况下的弱透镜峰计数。通过局部高斯化变换的预测在宽范围的峰高上低估了具有$\sim20-30\%$水平的模拟峰计数。在形状噪声存在的情况下，局域高斯变换可以以$\sim10\%$的精度预测弱透镜峰计数。我们的分析表明，功率谱及其时刻以外的宇宙学信息将是必要的预测弱透镜峰计数与一个水平的精度，这是一个预期的统计不确定性，在即将到来的宽视场星系调查。
2016-11-28 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity and the Statistics of Weak Lensing and other Projected Density Fields
弱透镜观测量（如剪切和收敛）的估计通常具有非线性校正，这在原则上使弱透镜功率谱对原始非高斯性敏感。在本文中，我们定量评估这些贡献弱透镜自相关和互相关功率谱，并表明，它们强烈抑制投影效应。这是中心极限定理的结果，当投影达到密度场的几个相关长度L_P~55 [Mpc/h]时，中心极限定理抑制了对高斯性的偏离。此外，对投影双谱有贡献的典型尺度通常小于对投影功率谱有贡献的尺度。这两种效应都不是透镜效应所特有的，因此会影响非线性示踪剂的统计（例如，任何投影密度场的峰值）。因此，三维密度场的有偏示踪剂的聚类一般比从投影密度场构造的可观测量对非高斯性更敏感。
2011-04-07 astro-ph.CO
Cosmology from weak lensing of CMB
宇宙微波背景（CMB）的弱透镜效应导致CMB各向异性的空间斑图发生畸变，CMB各向异性的统计特性成为弱非高斯场。首先总结了标量、矢量和张量扰动对CMB的弱透镜效应。然后，我们重点讨论了透镜效应对CMB统计量的影响以及偏转角及其功率谱的估计方法。最后，我们总结了最近的观测进展和未来的展望。
2014-03-14 astro-ph.CO
Weak lensing of large scale structure in the presence of screening
许多替代广义相对论的理论都在结构形成的非线性区域中展示了引力屏蔽。我们描述了一套算法，可以产生弱透镜映射的大尺度结构在这样的理论，并可用于产生模拟调查的宇宙学分析。通过分析几个基本的统计数据，我们指出这些替代品可以区分与广义相对论与未来的弱透镜调查。
2015-10-14 astro-ph.CO
Statistical separation of weak gravitational lensing and intrinsic ellipticities based on galaxy colour information
星系的内禀排列被认为是小角尺度弱透镜巡天中最重要的系统性问题之一。在本文中，我们调查的椭圆度关联函数，分别测量椭圆星系和旋涡星系，我们假设的通用对齐机制的基础上，潮汐剪切和潮汐扭矩，分别。包括形态学信息允许找到测量的椭圆率关联函数的线性组合，其完全抑制引力透镜信号或者其相对于固有对准显示出强烈增强的引力透镜信号。具体地说，我们发现$(i)$内禀排列谱可以用广角层析测量方法以$Σ\simeq 60$的显著性以模型无关的方式测量，$(ii)$内禀排列模型的参数可以用Euclid的测量方法确定，$(iii)$这种测量不受错误分类星系和假设错误排列模型的阻碍，从清洁的弱透镜光谱进行$(iv)$参数估计是可能的，几乎没有偏差，并且$(v)$错误分类不会强烈影响从增强的弱透镜光谱进行的参数估计。
2020-02-22 astro-ph.CO
Replicating weak-lensing summary-statistic covariances with normalizing flows
The University of Tokyo（东京大学）；University of São Paulo（圣保罗大学）
本文研究了归一化流模型在复制弱引力透镜总结统计协方差中的表现，发现需采用数据增强等策略以提高协方差恢复精度。
2026-08-03 astro-ph.CO
The Weak Lensing Peak Statistics in the Mocks by the inverse-Gaussianization Method
本研究将逆高斯化方法用于弱引力透镜峰统计，验证了其与模拟的吻合度，针对超样本方差提出校正方法，并生成大量模拟样本计算精度矩阵，提升了弱引力透镜统计分析效率。
2020-01-29 astro-ph.CO
Cosmological Constraints From Weak Lensing Peak Statistics With CFHT Stripe 82 Survey
我们利用加拿大-法国-夏威夷望远镜条纹82巡天（CS 82）的$\sim130~{\rm deg}^2$上测量的弱透镜峰统计数据推导出宇宙学参数的约束条件。这一分析表明，在宇宙学研究中使用峰值统计的可行性。对于我们的测量，我们考虑了信噪比在$ν=[3,6]$范围内的峰。对于一个只有$(Ω_{\rm m}, σ_8)$作为自由参数的平坦$Λ$ CDM模型，我们将以下关系式$Σ_8=σ_8(Ω_{\rm m}/0.27)^α$的参数约束为：$Σ_8=0.82 \pm 0.03 $和$α=0.43\pm 0.02$。发现的PDMATHAMT值比两点和三点宇宙剪切相关分析中测得的值小得多，显示出对标准弱透镜宇宙学研究的峰值统计的显著补充。推导出的$(Ω_{\rm m}, σ_8)$的约束条件与WMAP 9或普朗克的约束条件完全一致。仅从弱透镜峰丰度，我们获得了$Ω_{\rm m}=0.38^{+0.27}_{-0.24}$和$σ_8=0.81\pm 0.26$的边缘化平均值。最后，我们还探讨了利用弱透镜峰统计来同时约束暗物质晕的质量浓度关系和宇宙学参数的可能性。
2015-04-09 astro-ph.CO
Cosmological models discrimination with Weak Lensing
弱引力透镜为直接绘制宇宙中的暗物质提供了一种独特的方法。大多数透镜分析使用宇宙剪切场的两点统计来约束产生简并的宇宙学模型，例如sigma_8和Omega_M之间的r.m.s.的质量波动在8兆秒差距/小时的规模和物质密度参数都在z = 0。然而，两点统计只能测量场的高斯特性，弱透镜场是非高斯的。研究表明，对弱透镜效应数据进行非高斯统计估计可以改善对宇宙学参数的约束。在本文中，我们系统地比较了广泛的非高斯估计，以确定哪一个宇宙学参数提供更严格的约束。这些统计方法包括偏度，峰度和更高的批评测试在几个稀疏表示，如小波和曲波;以及双谱，峰值计数和一个新引入的统计称为小波峰值计数（WPC）。基于稀疏表示的比较表明，小波变换是最敏感的非高斯宇宙结构。在弱透镜质量图中，非高斯特性的最佳统计量似乎是WPC。最后，我们表明，sigma_8 -Omega_m退化可以更好地打破，如果WPC估计进行弱透镜质量地图过滤的小波方法，MRLens。
2009-04-20 astro-ph.CO
Weak lensing higher-order statistics to disentangle modified gravity and massive neutrinos
INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INFN - Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；Tor Vergata University（托尔维加塔大学）；Sapienza Università di Roma（罗马第一大学）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）；Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；INFN - Sezione di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna（博洛尼亚大学物理与天文系）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）
本文通过弱引力透镜高阶统计量区分广义相对论与修改引力，并考虑中微子质量的影响。
2026-02-27 astro-ph.CO
Effect of Mask Regions on Weak Lensing Statistics
在宽视场弱透镜观测中，天空遮蔽是不可避免的。我们研究了掩模对弱引力透镜探测物质分布统计测量的影响。我们首先使用1000宇宙射线追踪模拟，详细研究屏蔽区域对弱透镜Minkowski泛函（MF）的影响。我们认为实际的天空面具用于斯巴鲁Suprime-Cam成像调查。掩模增加了收敛场的方差，并且MF的期望值是有偏的。然后，偏压影响由结构的引力生长引起的非高斯信号。然后，我们探讨如何口罩影响宇宙学参数估计。我们计算掩蔽图的累积信噪比S/N来研究透镜MF的信息内容。我们表明，屏蔽地图的S/N的退化主要是由有效的调查区域。我们还进行了简单的卡方分析，以显示由于掩蔽区域导致的透镜MF偏差的影响。最后，我们将射线追踪模拟与斯巴鲁2度巡天的数据进行了比较，以确定观测到的透镜磁场是否与标准宇宙学的一致。在考虑掩蔽效应的情况下，得到的三个组合MF的chi^2/n_dof = 29.6/30，表明观测数据确实与标准的Lambda CDM模型一致。我们的结论是，只有正确考虑掩模效应，透镜磁场才是宇宙学的有力探测。
2013-08-15 astro-ph.CO
Statistical uncertainties and systematic errors in weak lensing mass estimates of galaxy clusters
即将进行的和正在进行的大面积弱透镜巡天也将发现大量的星系团样本。准确和精确的星系团质量对宇宙学非常重要，例如，在建立良好校准的观测晕质量函数与宇宙学预测进行比较。我们调查的统计不确定性的水平和来源的系统误差预计弱透镜质量的估计。未来的调查，将覆盖大面积的天空，如欧几里德或LSST和较小程度的DES，将提供最大的弱透镜集群样本与最低水平的统计噪音有关的星系团的合奏。然而，预期的低水平的统计不确定性要求我们仔细检查各种来源的系统误差。特别是，我们调查的偏见，由于集群成员星系被错误地视为背景源星系，由于错误地分配光度红移。我们发现，这种影响是显着的时候提到堆栈的星系团。最后，我们研究了由于偏心引起的偏差，即，任何观测定义的星团中心与其引力势的真正最小值之间的位移。就统计不确定性而言，这种偏倚的影响可能很大。然而，未来的补充任务，如eROSITA，将使我们能够定义严格的偏心参数，这将大大减轻这种偏见。
2015-08-21 astro-ph.CO
Statistical properties of filaments in weak gravitational lensing
我们通过大宇宙学$N$体模拟研究了连接星系团的细丝的弱透镜性质。我们从模拟中选取了4639个质量大于$10^{14}h^{-1}\mathrm{M}_\odot$的晕对，并利用光线追迹模拟研究了两个晕之间的暗物质分布。为了对候选细丝进行分类，我们估计收敛曲线并进行曲线拟合。我们发现，晕之间的物质分布可以被分类在一个平面的拟合参数，这使我们能够选择直丝的光线跟踪模拟。我们还调查了这些细丝的统计特性，发现它们与以前的研究是一致的。我们发现晕对的$35\%$具有直丝结构，其$4\%$可以在弱透镜作用下直接在$S/N\geq2$上检测到。此外，我们还研究了暗条边缘晕的统计特性。我们发现，晕是优先延长沿冠状结构，并与增加的灯丝质量质量较小。然而，这些晕性质的直丝质量的依赖性是非常弱的。
2014-03-26 astro-ph.CO
Weak lensing peak statistics in the era of large scale cosmological surveys
弱透镜峰计数是约束宇宙学参数的有力统计工具。到目前为止，这种方法只适用于面积较小的测量，最大可达几百平方度。由于未来的调查将提供数千平方度的弱透镜数据集，对峰值统计的理论预测的需求将变得更高。特别是，需要增加宇宙体积的大型模拟。在这项工作中，我们研究了使用快速Comoving-Lagrangian加速（COLA）方法生成的模拟，再加上收敛图生成器Ufalcon，用于预测峰值计数的可能性。我们研究的系统介绍了COLA方法通过比较它与一个完整的TreePM代码。我们发现，对于一个2000度的$^2$调查，系统误差是远远小于统计误差。这表明，COLA方法是能够产生有前途的理论预测弱透镜峰。我们还研究了数据向量的各种配置的约束能力，探索将样本分割成层析箱并结合不同平滑尺度的影响。我们发现平滑尺度的组合具有最大的约束力，与单个平滑尺度相比，对$S_8$幅度参数的约束提高了至少40%，而断层扫描仅使测量精度增加有限。
2018-10-31 astro-ph.CO
Quantifying the statistics of CMB-lensing-derived galaxy cluster mass measurements with simulations
CMB透镜是一种有前途的、新颖的测量星系团质量的方法，可以用于，例如，用于星系团计数分析中的质量校准。如果在随后的分析中使用这些测量结果不导致有偏见的结果，那么了解通过这些测量获得的可观测的星系团质量的统计数据是至关重要的。利用N体模拟得到的模拟观测，研究了类普朗克实验观测到的CMB透镜星系团质量的统计特性。我们量化的偏见和内在的散射与此观察到以下两种不同的方法，其中一个是由于集群和附近的相关大尺度结构的信号被隔离，另一个是由于不相关的大尺度结构的变化也被考虑在内。对于我们的第一种方法，我们还量化了散射中对数正态性的偏差，发现它们对我们的类普朗克实验的质量校准的影响可以忽略不计。我们简要地讨论了我们的一些结果如何改变实验具有较高的角分辨率和较低的噪声水平，如目前这一代的调查获得地面，大口径望远镜。
2020-08-06 astro-ph.CO
The impact of baryonic physics and massive neutrinos on weak lensing peak statistics
我们研究了重子过程和大质量中微子对弱透镜峰统计的影响，这些统计可以用来约束宇宙学参数。我们使用BAHAMAS宇宙学模拟套件，自洽包括重子过程和大质量中微子自由流对结构形成演化的影响。我们利用光线追踪光锥的方法构造了综合弱透镜星表，并利用孔径质量统计量进行了分析。在地图上检测到的峰值反映了来自大质量束缚物体和一般大尺度结构的累积信号。我们提出的第一个研究弱透镜峰的模拟，包括重子物理和大质量中微子（总中微子质量$M_ν =$ 0.06，0.12，0.24，和0.48 eV假设正常的层次），因此，由于物理学的不确定性超出了重力的暗物质可以被考虑到宇宙学模型的约束。假设重子物理学的基准模型，我们还研究了峰值和大质量晕之间的相关性，在一个范围内的总和中微子质量值。由于更高的中微子质量倾向于抑制宇宙中质量结构的形成，因此，晕质量函数和透镜峰计数被修改为$M_ν$的函数。在大部分的S/N范围内，基准重子物理的影响大于（小于）中微子为0.06和0.12（0.24和0.48）eV的模型。当从弱透镜观测中导出宇宙学参数时，重子物理和大质量中微子都应该被考虑进去。
2019-10-07 astro-ph.CO
Fast Calculation of the Weak Lensing Aperture Mass Statistic
孔径质量统计是弱透镜研究中常用的工具。通过将透镜化映射与特定尺度的滤波器函数进行卷积，透镜化信号可以相对于噪声被提升，该特定尺度被选择为大于噪声占主导地位的尺度。这允许以增加的保真度检测结构。此外，孔径质量的高阶统计（如其偏度或峰度），或在所得孔径质量图中看到的峰值的计数，提供了一种方便有效的方法来约束宇宙学参数。在本文中，我们更充分地探讨了形式主义背后的光圈质量统计。我们证明，孔径质量统计是正式相同的小波变换在一个特定的尺度。此外，我们表明，最常用的孔径质量研究中的过滤功能是不理想的，是非本地的真实和傅立叶空间。相比之下，小波形式主义提供了一些小波函数，这些小波函数在实空间和傅立叶空间都是局部的，但类似于通常采用的“最佳”孔径质量滤波器。此外，对于许多小波函数，例如星小波，存在非常快速的算法来计算小波变换。在图像处理时间方面，这比通常的孔径质量算法具有显著优势，在1024 x 1024像素的图像上，孔径半径在2至64像素范围内的加速因子约为5 - 1200。
2012-04-19 astro-ph.CO
Higher-order Convergence Statistics for Three-dimensional Weak Gravitational Lensing
宇宙学尺度上的弱引力透镜可以对暗物质的性质和暗能量状态方程提供强约束。目前大多数弱透镜效应的研究都局限于（二维）投影，但具有光度红移的层析成像研究已经开始，未来的调查提供了探测红移结构演化的可能性。在未来，我们将能够探测3D结构的增长，并对宇宙学模型施加更严格的限制，而不仅仅是使用星系红移测量。早期在这个方向的研究主要集中在3D功率谱的演变，但扩展到高阶统计可以解除退化，以及提供有关原始非高斯性的信息。我们目前的分析结果为特定的高阶描述符，双谱和三谱，以及崩溃的多点统计来自他们，即累积量分解。我们还计算量，我们称之为功率谱与双谱和三谱，傅立叶变换的著名的累积量分解。我们计算这些对象的红移依赖性，并研究它们在现实的噪声和光度红移误差的存在下的性能。
2010-02-10 astro-ph.CO
Weak lensing of the CMB
宇宙微波背景（CMB）是研究引力透镜的独特来源。它在整个天空中延伸，部分偏振，位于z=1100的极端距离，被认为具有高斯随机场的简单基本统计。在这里，我们回顾了宇宙微波背景辐射的弱透镜，强调了它与其他来源（例如星系）的弱透镜的区别。我们讨论了重映射CMB的透镜偏转场的统计特性，以及相应的功率谱效应。然后，我们专注于重建透镜偏转的方法，描述有效的二次最大似然估计和delensing。最后，我们回顾了最近的探测和观测前景。
2009-11-03 astro-ph.CO
The mass-concentration relation in lensing clusters: the role of statistical biases and selection effects
星系团的质量与浓度的关系可以追溯星系团的形成和演化。大规模的透镜集群被观察到过度集中，并遵循与一致性$Λ$ CDM范式的预测的张力急剧缩放。我们批判性地修正了CLASH，SGAS，LOOLS和弱透镜团的高红移样本中的关系。质量和浓度的测量是反相关的，这可能会使观察到的关系偏向更陡峭的值。我们纠正了这种偏见，并比较了测量的关系到理论预测占晕三轴性，绝热收缩的晕，存在一个占主导地位的BCG，主要是在所观察到的样品中的选择效应。预期关系的归一化、斜率和离散度与样本密切相关。对于所考虑的样本，预测的斜率是陡峭得多，比基本的关系表征暗物质只有集群。我们发现，对观测关系中的统计偏差和选择偏差的校正主要解决了与$Λ$ CDM模型的紧张关系。
2015-03-17 astro-ph.CO
Weak lensing statistics from the Coyote Universe
分析来自KIDS、DES、LSST、Euclid、WFIRST的未来弱透镜数据集需要对弱透镜测量进行精确的预测。在本文中，我们提出了一个弱透镜预测代码的基础上Coyote宇宙模拟器。Coyote Universe模拟器在红移区间z \in [0;1]内对k \in [0.002;3.4] h/Mpc的密度涨落（P_delta）的（非线性）功率谱进行了高精度的预测，在此范围外，我们使用修改后的Halofit码扩展了P_delta。该管道用于计算各种二阶宇宙剪切统计，例如，剪切功率谱、剪切-剪切关联函数、环统计量和COSEBI（Complete Orthogonal Set of EB-mode Integrals），并研究了已知P_delta的k（和z）上限对这些统计量的影响。例如，我们发现，k_max~8 h/Mpc导致剪切功率谱在l~4000处的偏差，这与DES类调查的统计误差（固有形状噪声和宇宙方差）相当，而对于LSST类误差，k_max~15 h/Mpc需要将偏差限制在l~4000处。对于最近发展的二阶剪切统计量，COSEBI，我们发现，9模式可以准确地计算知道P_delta到k_max=10 h/Mpc。COSEBI允许使用在有限范围内测量的剪切-剪切关联函数进行EB模式分解，从而避免由于有限测量尺寸而导致的任何EB模式混合。我们在5维参数空间中进行了详细的研究，以检查是否…
2010-12-14 astro-ph.CO
Post-Born corrections to the one-point statistics of (CMB) lensing convergence obtained via large deviation theory
星系和CMB光子通过宇宙大尺度结构的弱透镜是最有前途的宇宙学探测之一，即将进行的实验致力于其测量，如Euclid/LSST和CMB第4阶段实验。随着越来越精确的测量，迫切需要精确的理论预测。在这项工作中，我们专注于弱透镜收敛场的高阶统计，即其累积量，如偏度和峰度及其一点概率分布（PDF），我们使用微扰理论量化来自后玻恩效应的校正，这意味着超越直线和独立透镜近似。在一阶，两个这样的修正出现：透镜透镜耦合和测地线偏差。虽然这些修正对于低源红移（低于几个微扰）和星系透镜效应来说很小，但在更高的红移下，它们变得很重要，特别是在CMB透镜效应的背景下，从树阶微扰理论计算的非高斯性被发现与信号本身具有相同的阶数。我们包括这些后玻恩校正的偏度到一个预测的一点收敛PDF获得大偏差理论，并成功地测试这些结果对数值模拟。模拟的PDF确实表现出优于百分比的光圈以上~ 10弧分，通常在三个sigmas区域周围的平均值。
2020-03-31 astro-ph.CO
An empirical method for mitigating an excess up-scattering mass bias on the weak lensing mass estimates for shear-selected cluster samples
对弱透镜星系团质量估计的过度上散射质量偏差是一种统计偏差，即在统计意义上，星系团的观测弱透镜质量（$M_{\rm obs}$）大于其真实质量（$M_{\rm true}$），因为在弱透镜星系团剪切剖面中，由于随机噪声，上散射的机会比下散射的机会更大。这种非对称散射概率是由随质量增加而单调减小的团簇质量函数引起的。我们研究了这种偏差（定义为$b=M_{\rm obs}/M_{\rm true}$）在弱透镜剪切选择的集群，并提出了一个经验方法来减轻它。在这样做，我们进行了标准的弱透镜质量估计的现实模拟集群，并发现，弱透镜质量估计的基础上，标准的$χ^2$分析给出了一个统计上正确的置信区间，但得到的最佳拟合质量偏高的平均。我们的校正方法使用的框架，标准的贝叶斯统计与先验的概率分布的集群质量和浓度参数从最近的经验模型。我们测试我们的校正方法使用模拟弱透镜集群，并发现该方法工作良好，得到的校正$M_{\rm obs}$ -bin平均质量偏差接近统一的$\sim 10$百分比。我们将校正方法应用于Hamana等人（2020）的弱透镜剪切选择的集群样本，并给出了偏差校正的弱透镜集群质量。
2023-02-08 astro-ph.CO
Effects of baryons on weak lensing peak statistics
即将到来的弱透镜巡天有可能成为领先的宇宙学探测器，前提是所有的系统效应都在控制之下。最近，由于来自活动星系核（AGN）的反馈能量导致的气体喷射已被确定为不确定性的主要来源，这对未来弱透镜探测器在宇宙学方面的成功提出了挑战。本文研究了重子对收敛场中弱透镜峰数目的影响。我们的分析是基于通过$N$-体模拟的光锥构建的全天空收敛图，我们依赖于施耐德等人的重子校正模型。（2019）来模拟重子对密度场的影响。结果发现，重子效应强烈依赖于收敛映射的高斯平滑。对于类似DES的测量设置，$θ_k\gtrsim8$ arcmin的平滑足以将重子信号保持在预期的统计误差以下。较小的平滑尺度会显著抑制高峰值（信噪比高于2），而较低的峰值不受影响。这种情况对于类欧几里德的设置更为严重，其中需要$θ_k\gtrsim16$ arcmin的平滑以保持重子抑制信号低于统计误差。较小的平滑尺度需要重子效应的完整建模，因为低峰和高峰都受到重子反馈的强烈影响。
2019-10-01 astro-ph.CO
Environmental effects on halo abundance and weak lensing peak statistics toward large underdense regions
宇宙微波背景（CMB）包含一个异常冷点，周围有一个热环，称为冷点。Inoue & Silk（2006）提出，这个特征可以通过假设一个超空来解释：如果存在这样一个大的欠密区域，那么在斑点周围扰动的物质的增长可能与宇宙中的平均值不同，这种差异可能会影响峰值统计的弱透镜分析。为了研究环境对晕圈数计数和峰值统计的影响，我们使用了一种公开可用的光线跟踪模拟，用于一个边长为2250 $h^{-1}$ Mpc的盒子（Takahashi等人，2017）。我们发现，在模拟中，朝向最大欠密度区域的大质量晕的数量计数减少，并且基于宇宙平均值，差异的相应显著性为$\geq3σ$。根据峰值统计分析结果，随着质量晕的减少，高峰值的数量减少，而低峰值的数量随着视线中物质的缺乏而增加。在总信噪比中，大欠密度区域中峰计数减少的最高显著性为$5σ$。我们的结果表明，环境对晕丰度和弱透镜峰统计的影响可以用来探测超空的存在和性质。
2019-08-08 astro-ph.CO
Testing for directionality in the Planck polarization and lensing data
为了更好地分析宇宙微波背景（CMB）的偏振，这是由我们的银河系的排放为主，我们需要的工具，可以检测残留的前景在清洁CMB地图。银河系前景引入统计各向异性和方向性的偏振赝矢量的CMB，这可以通过使用的D统计的Bunn和Scott。该统计量可快速计算，并能够调查广泛的数据产品的方向性。我们通过分析未清理的普朗克2018频率图，展示了该统计量在偏振图中检测前景的应用。对于普朗克2018 CMB地图，我们没有发现残留前景污染的证据。为了检验D统计量的灵敏度，我们将不同比例的偏振热尘和同步加速器前景图添加到CMB图中，并显示了将以95%的置信度检测到的100级前景污染。我们还通过分析最小方差CMB透镜势图的梯度（即，偏转角）的方向性。我们发现没有多余的方向性透镜势图相比，普朗克合作提供的模拟。
2019-10-04 astro-ph.CO
Weak lensing peak statistics -- steepness versus height
在弱透镜宇宙学研究中，峰值统计对非线性结构很敏感，因此是宇宙剪切两点关联的补充。在本文中，我们探索了一种新的方法，即，峰陡统计，与常用的峰高统计相比，其总体目标是了解嵌入其中的宇宙学信息。我们进行分析，考虑不同的宇宙学参数$Ω_{\rm m}$和$σ_8$的射线追踪模拟。还提出了一种基于陡度计算高峰丰度的理论模型，该模型可以很好地描述模拟峰分布的主要趋势。我们采用$Δχ^2$和Fisher分析研究宇宙学依赖的两个峰值统计使用我们有限的模拟集以及我们的理论模型。在不考虑潜在系统效应的情况下，结果表明，陡度统计比峰高统计对宇宙学参数具有更高的灵敏度，并且这种优势随着形状噪声的增加而减弱。利用该理论模型，我们研究了两种统计量所包含的不同宇宙学信息的物理原因。我们的分析表明，从大尺度结构的投影效应起着重要的作用，以提高增益的陡度统计。暗物质晕密度分布的红移和宇宙学依赖性也导致了两种统计量之间的差异。
2023-02-16 astro-ph.CO
Constraining cosmology with weak lensing voids
即将到来的调查，如\LSST{}和\Euclid{}将显着提高弱透镜作为宇宙学探测的能力。为了最大限度地提高信息，可以从这些调查中提取，重要的是要探索新的统计，补充标准的弱透镜统计，如剪切-剪切关联函数和峰值计数。在这项工作中，我们使用最近提出的弱透镜观测-弱透镜空洞-进行参数约束预测LSST的调查。我们使用\cosmoslics{} $w$ CDM模拟套件来测量作为宇宙学参数的函数的空洞统计。模拟数据用于训练高斯过程回归仿真器，我们使用它来生成似然轮廓，并提供来自模拟观测的参数约束。我们发现，空隙丰度是更多的约束比切向剪切剖面，虽然两者的组合提供了额外的约束力。我们预测，没有层析分解，这些空隙统计可以约束的物质波动幅度，$S_8$在0.3\%（68\%置信区间），而提供1.5，1.5和2.7\%的精度上的物质密度参数，$Ω_{\rm m}$，约化哈勃常数，$h$，和暗能量状态方程参数，$w_0$，分别。这些结果比$Ω_m$、$S_8$和$w_0$具有相同观测规范的剪-剪关联函数的约束更严格。从WL空隙的约束也有互补的参数简并方向的剪切2 PCF的所有组合的参数，包括$h$，使弱透镜空隙统计一个有前途的宇宙学探测。
2021-07-31 astro-ph.CO
Impact of galaxy intrinsic alignments on non-Gaussian weak lensing statistics for modified gravity
LMU Faculty of Physics（慕尼黑大学物理学院）；Birla Institute of Technology and Science Pilani, Hyderabad Campus（比拉尔理工学院皮拉尼校区海得拉巴分校）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Durham University（杜伦大学）；Max-Planck-Institut für Astronomie（马克斯·普朗克天文学研究所）；Indian Institute of Science Education and Research - Kolkata（印度科学教育与研究学院-加尔各答）
本文研究星系内禀对齐对修正引力下非高斯弱透镜统计量的影响，发现忽略IA会导致宇宙学参数显著偏差，但修正引力参数受影响较小，且空洞统计量能大幅提升约束能力。
2026-09-14 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the capture of non-Gaussianity in Weak Lensing data
弱引力透镜已经成为约束宇宙学模型的常用工具。大多数推导宇宙学参数约束的方法都使用宇宙剪切的二阶统计量。尽管他们的成功，二阶统计量不是最佳的和退化之间的一些参数仍然存在。如果将二阶统计量与有效捕获非高斯性的统计量相结合，则可以获得更严格的约束。在本文中，我们寻找这样的统计工具，我们表明，有额外的信息被提取的收敛图的统计分析超出了什么可以从统计分析的剪切场。为此，我们沿着σ8-Ωm简并度进行了大量的宇宙学模拟，并考虑了通常用于非高斯特征表征的三种不同统计量：偏斜度，峰度和峰值计数。为了能够直接研究剪切场中的非高斯性，我们使用了这三种统计量在不同尺度下的孔径质量定义。然后，将所得结果与在相同尺度下的收敛映射中用相同统计量估计得到的结果进行了比较。首先，我们表明，剪切统计收敛统计给出了类似的限制，如果被认为是相同的规模。此外，我们还发现峰值计数统计量最能捕捉到弱透镜场中的非高斯性，并能打破σ8-Ωm简并.我们表明，这种统计分析应在收敛图中进行：首先，因为存在快速算法来计算不同尺度的收敛图，其次，因为它提供了对重建的收敛图进行降噪的机会，从而提高了非高斯特征提取。
2012-03-13 astro-ph.CO
The Impact of Baryons on Cosmological Inference from Weak Lensing Statistics
随着弱透镜测量变得越来越深，覆盖的区域越来越大，将可以获得小角尺度的信息，小角尺度可达弧分水平。为了提取这些额外的信息，精确的重子效应模型是必要的。在这项工作中，我们采用了重子修正模型，其中包括气体内的束缚和喷出的暗物质（DM）晕，一个中央星系，和重子引起的DM轮廓的变化。我们使用这个模型，将重子到一个大的套件DM-只有$N$体模拟，覆盖网格的$Ω_\mathrm{m}-σ_8$参数空间中的75个宇宙学。我们研究重子如何影响高斯和非高斯弱透镜统计和宇宙学参数推断从这些统计。我们的研究结果表明，边缘化的重子参数降低了$Ω_\mathrm{m}-σ_8$空间的约束相比，重子参数固定的$2-4$的一个因素。我们调查每个重子组件的贡献，这种退化，并发现，气体被喷射（从活动星系核反馈）的距离有最大的影响，由于其退化与宇宙学参数。这个参数的外部约束，无论是从其他数据集或从一个更好的理论理解AGN反馈，可以显着减轻重子的影响，在HSC的调查。
2021-04-09 astro-ph.CO
Noisy weak-lensing convergence peak statistics near clusters of galaxies and beyond
考虑到源星系内禀椭圆率的噪声，本文研究了星系团周围及更远星系团的弱透镜会聚图中的峰值统计。我们强调了噪声峰值统计是如何受到附近簇的密度分布的影响，以及簇峰值信号是如何被噪声的存在所改变的。这些都是重要的方面，要彻底理解在弱透镜分析的个别集群，以及在宇宙学应用的弱透镜集群统计。我们采用高斯平滑与平滑尺度$θ_G=0.5\hbox{ arcmin}$在我们的分析。发现星系团附近的噪声峰分布敏感地依赖于星系团的密度分布。对于具有核心半径$R_c$的核心等温簇，具有$R\le R_c$的内部区域出现噪声，其包含平均$\sim 2.4$峰，其中$ν\ge 5$用于$R_c= 1.7\hbox{ arcmin}$和簇$ν=5.6$的真实峰高，其中$ν$表示收敛信噪比。对于具有相同质量和相同中心$ν$的NFW簇，在$R\le R_c$内具有$ν\ge 5$的峰的平均数目是$\sim 1.6$。因此，在NFW情况下，可以更清楚地识别对应于主簇的高峰值。在具有$R_c<R\le 5R_c$的外部区域中，与没有附近簇的纯噪声情况相比，高噪声峰的数量显著增加。（节略）
2010-06-26 astro-ph.CO
Fast generation of weak lensing maps by the inverse-Gaussianization method
为了充分利用即将到来的弱透镜巡天的前所未有的力量，理解噪声，如宇宙方差和几何/掩模效应，与理解信号本身一样重要。准确量化的噪音需要大量的统计独立的模拟各种宇宙学。这对于弱透镜模拟是不切实际的，这对于同时要求大盒子尺寸（以覆盖过去光锥的显著部分）和高分辨率（以稳健地探测大部分透镜信号所在的小尺度）是昂贵的。因此，需要快速模拟生成方法，并正在进行深入研究。我们提出了一种新的快速弱透镜映射生成方法，称为逆高斯化方法，其基于透镜收敛场可以通过局部变换高斯化到极好的精度的发现[Yu等人，Phys.Rev.D84，023523（2011）]。给定一个模拟，它使我们能够产生尽可能多的无限统计独立的透镜映射一样快，产生模拟初始条件。所提出的方法进行了测试，对模拟为中心的镜头红移$z \sim 0.5$，1和2，与各种统计的每个层析成像箱。我们发现，我们的方法产生的透镜映射有相当准确的功率谱，双谱，功率谱协方差矩阵。因此，这将是有用的弱透镜调查，以产生现实的模拟。作为应用的一个例子，我们测量的透镜功率谱的概率分布函数，从16384透镜映射的逆高斯化方法产生的。
2016-10-25 astro-ph.CO
Cosmological Forecast for non-Gaussian Statistics in large-scale weak Lensing Surveys
宇宙剪切数据包含了大量的宇宙学信息，这些信息被封装在弱透镜质量图的非高斯特征中。该信息可以使用非高斯统计来提取。我们比较的约束功率在$Ω_{\mathrm{m}} - σ_8$平面的三个地图为基础的非高斯统计与角功率谱，即峰值/最小值计数和Minkowski泛函。我们进一步分析了来自星系内禀排列、倍增剪切偏置和光度红移系统学的层析成像和系统效应的影响。我们预测的统计性能的阶段3弱透镜调查，并限制自己的规模$\geq$ 10弧分。我们发现，在我们的设置中，所考虑的非高斯统计比角功率谱提供更严格的约束。峰计数显示出最大的潜力，使$Ω_{\mathrm{m}} - σ_8$平面中的品质因数（FoM）增加约4倍。除了功率谱之外，使用所有非高斯统计的组合分析将FoM增加了5倍，并将$S_8$上的误差减少了$\approx$ 25%。我们发现，当结合非高斯统计与角功率谱时，层析成像的重要性降低。非高斯统计确实利润较少，从层析成像和最小计数和闵可夫斯基泛函增加了一些鲁棒性对星系的内在排列在一个非层析成像设置。我们进一步发现，角功率谱和非高斯统计的组合，使我们能够应用保守的尺度削减的分析，从而有助于最大限度地减少重子和相对论效应的影响，同时保存宇宙学约束的权力。我们公开了用于进行此分析的代码。
2020-06-22 astro-ph.CO
CMB Lensing Beyond the Power Spectrum: Cosmological Constraints from the One-Point PDF and Peak Counts
目前正在进行的和不久的将来进行的宇宙微波背景第三和第四阶段调查预计将提供前所未有的精确宇宙微波背景数据，这些调查将产生有效分辨率接近几弧分的重构宇宙微波背景透镜图。小尺度的CMB透镜涨落在晚期密度场的非线性结构中有不可忽略的贡献。传统的两点统计（如功率谱）并不能完全表征这些波动。在这里，我们使用$N$体射线跟踪模拟CMB透镜映射检查两个高阶统计：透镜收敛一点概率分布函数（PDF）和峰值计数。我们表明，这些统计数据包含了两点函数没有捕获的重要信息，并为正在进行的第三阶段先进阿塔卡马宇宙学望远镜（AdvACT）实验提供了具体的预测。仅考虑基于温度的重建估计器，我们用AdvACT预测了这些统计量的9个$σ$（PDF）和6个$σ$（峰值）检测。我们的仿真流水线充分考虑了透镜重构噪声的非高斯性，这是重要的，不能忽视。与单独使用功率谱相比，结合功率谱、PDF和AdvACT的峰值计数将使$Ω_m$ - $σ_8$平面中的宇宙学约束收紧$\approx 30\%$。
2016-11-01 astro-ph.CO
Probing Cosmology through Higher-Order CMB Lensing Statistics
Columbia University（哥伦比亚大学）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学技术研究所）
通过高阶CMB透镜统计量，研究其在宇宙学约束中的补充作用，发现Minkowski函数和峰值计数显著降低Ωm、As和Mν的不确定性。
2026-03-12 astro-ph.CO
Breaking the Degeneracy: Optimal Use of Three-point Weak Lensing Statistics
研究了三阶统计量在分析大尺度结构弱透镜效应中的最佳应用。这些高阶统计量长期以来一直被认为是打破宇宙学参数之间测量简并性的有力工具。使用射线跟踪模拟，结合重要的调查功能，如一个现实的深度相关的红移分布，我们发现，联合两点和三点关联函数分析是一个更强大的宇宙学探测比偏度统计。我们比较不同的观测策略，表明在有限的调查时间有一个最佳的深度测量的三阶统计量，平衡统计噪声和宇宙方差对信号幅度。我们发现，所选择的CFHTLS观测策略是最佳的，并预测，完成CFHTLS宽的联合两点和三点分析将限制物质功率谱$σ_8$的振幅为10%，物质密度参数$Ω_m$为17%，单独两点分析的约2.5倍的改进。我们的误差分析包括所有非高斯项，发现宇宙方差和散粒噪声之间的耦合是一个不可忽略的贡献，应包括在任何未来的分析误差计算。
2009-10-19 astro-ph.CO
Disentangling dark sector models using weak lensing statistics
我们使用GLAMER引力透镜代码在从CoDECS模拟中提取的高分辨率光锥内执行多平面射线追踪：一套宇宙学运行具有暗能量和冷暗物质之间的耦合。我们表明，耦合的存在是显而易见的，不仅在红移演化的收敛功率谱的归一化，但也在非线性结构的形成相对于ΛCDM的差异。在ΛCDM宇宙学假设下，利用层析方法，我们证明了如果真正的宇宙学是耦合的暗能量宇宙学，弱透镜测量将导致σ8值随源红移而变化.这为这些类型的模型提供了一个通用的null测试。我们还发现，不同的耦合暗能量模型可以显示出增强或抑制的相关性与不同的源红移的收敛映射相比，ΛCDM。这将提供一种直接的方法来区分耦合暗能量场景的不同可能实现。最后，我们讨论了耦合对几个透镜观测的影响，为不同的源红移和角尺度与现实的源红移分布，目前的地基和未来的天基透镜调查。
2015-07-01 astro-ph.CO
Self-calibration of weak lensing systematic effects using combined two- and three-point statistics
我们调查的前景，使用弱透镜双谱旁边的功率谱，以控制系统的不确定性，在欧几里德调查。三个系统的影响被认为是：星系的内在排列，不确定性的手段层析红移分布，和乘法偏置的剪切信号的测量。我们发现，双谱是非常有效的，在减轻这些系统误差。同时改变所有三个系统，联合功率谱和双谱分析将宇宙学参数$Ω_\mathrm{m}$和$σ_8$的可信区域面积减少了90倍，并且将时变暗能量状态方程的两个参数减少了近20倍，与单独使用功率谱的基线方法和与Euclid规定的精度要求一致的先验方法相比。我们还表明，包括双谱自校准所有三个系统的影响，以严格的水平所需的下一代弱透镜调查，从而减少外部校准数据的需要。
2021-02-27 astro-ph.CO
Controlling intrinsic-shear alignment in three-point weak lensing statistics
三点弱透镜统计提供了宇宙信息的补充，两点统计。然而，这两个统计遭受内在剪切对齐，这是他们的限制系统之一。零化技术是一种独立于模型的方法，用于消除两点水平的本征剪切对齐。在本文中，我们证明，调零技术也可以自然地推广到三点水平，控制相应的GGI系统。我们表明，在准确的红移信息的假设下，本征剪切排列污染可以完全消除。要显示如何以及零化技术执行有限的红移信息的数据，我们适用于零化技术的三点弱透镜统计从一个虚构的调查类似于一个典型的未来的深成像调查，其中三点本质剪切对齐系统生成的幂律玩具模型。使用10个红移仓，零化技术导致GGI/GGG比的10倍抑制，并将宇宙学参数的偏差降低到小于原始统计误差。更详细的红移信息允许更精细的红移仓导致更好地减少偏差。零化过程中的信息损失使宇宙学参数的统计误差加倍。与无条件压缩的数据的调零技术的比较表明，部分的信息损失可以通过考虑高阶调零权重在调零过程中保留。对两点和三点统计数据的综合分析证实，它们所含的信息在归零之前和之后的规模相当，并且相互补充。
2010-12-09 astro-ph.CO
Impact of Baryonic Processes on Weak Lensing Cosmology: Power Spectrum, Non-Local Statistics, and Parameter Bias
我们研究了重子物理对弱透镜巡天宇宙学参数估计的影响。我们用不同的星系形成模型运行了一组宇宙流体动力学模拟。然后，我们通过总物质密度场进行射线跟踪模拟，生成100个独立的收敛图的25个${\rm deg}^2$的视野，并使用它们来检查以下三个透镜统计作为宇宙学探针的能力;功率谱，峰值计数，和闵可夫斯基泛函。对于即将到来的宽场观测，如Subaru Hyper Suprime-Cam（HSC）巡天观测，覆盖范围为1400 ${\rm deg}^2$，这三个统计量对物质密度、密度涨落幅度和暗能量状态方程提供了严格的约束，但参数偏差是由重子过程如气体冷却和恒星反馈引起的。当未来观测的统计误差变小时，在更大的调查区域中，偏差可能很大。我们发现，在不同的方向上诱导的偏见在参数空间中的统计。虽然两点统计，即功率谱，产生强大的结果对重子的影响，总的约束力是弱的峰值计数和闵可夫斯基泛函相比。另一方面，使用峰计数或Minkowski泛函之一，或与多种统计量的组合分析，导致有偏的参数估计。对于HSC调查，偏差可能与$1σ$一样大，并且对于即将进行的更广泛的区域调查将更加显著。我们建议使用一个优化的组合，使重子对参数估计的影响减轻。这种“校准”组合可以对宇宙学参数施加严格而有力的限制。
2015-05-19 astro-ph.CO
The Impact of Photometric Redshift Errors on Lensing Statistics in Ray-Tracing Simulations
弱透镜巡天已经达到了一个敏感点，在这个敏感点上，来自光-z误差的星系红移分布n（z）的不确定性降低了宇宙学的约束。我们使用射线跟踪模拟和简单的处理photo-z误差来评估宇宙学参数偏差，从n（z）的不确定性在LSST的调查。我们使用的功率谱和丰富的透镜峰来推断宇宙学参数，并发现前者是有点更弹性的photo-z错误。我们把保守的下限调查的大小，在不同类型的照片z误差降低LCDM（wCDM）参数约束的50%。满足当前LSST要求的|dz| < 0.003（1+z）的剩余恒定光z偏置不会显著降低使用透镜峰测量小于~1300（~490）平方度和使用功率谱测量小于~6500（~4900）平方度的测量约束。采用最近的预测LSST的完整的photo-z概率分布函数（PDF），我们发现，简单地近似n（z）与photo-z星系分布直接计算从这个PDF将降低调查小到~60（~65）平方度使用透镜峰或功率谱。假设可以从photo-z星系分布中去除每个层析红移仓中的质心偏差，使用透镜峰或功率谱仍然会使大于~200（~255）或~248（~315）平方度的巡天降级。这些结果意味着，预期的广泛的photo-z PDF显着偏置参数，这需要进一步减轻使用更复杂的photo-z处理。
2018-10-29 astro-ph.CO
Enhancing cosmic shear with the multi-scale lensing PDF
我们量化的宇宙约束力的“透镜PDF”-一点概率密度的弱透镜收敛映射-通过模拟这个统计数字与仿真器训练$w$ CDM宇宙剪切模拟。在高斯和对数正态场验证我们的方法后，我们表明，“多尺度”PDF-测量从地图与多个层次的平滑-提供了相当大的收益超过两点统计，由于他们的能力，以提取非高斯信息：对于模拟阶段III调查，透镜PDF产生33\%更严格的约束的聚类参数$S_8=σ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$比两点剪切关联函数。对于第四阶段的调查，我们实现$>$ 90\%更严格的约束$S_8$，但也对哈勃和暗能量状态方程参数。有趣的是，我们发现只有在我们的第三阶段设置中组合这两个探针时才有改进;在第四阶段场景中，透镜PDF包含来自标准两点统计的所有信息等等。这表明，虽然这两个探测器目前是互补的，但即将进行的调查的较低噪音水平将释放PDF的约束力。
2023-01-31 astro-ph.CO
Extreme value statistics of the weak lensing convergence: 1. primordial non-Gaussianities
本文研究了局部型暴胀非高斯性的弱透镜收敛kappa极值统计量。具体地说，我们用Gram-Charlier级数描述了fnl和gnl参数化的暴胀非高斯性对光滑收敛场概率分布p（kappa）dkappa的影响，并计算了光滑收敛场的累积量kappa_n作为弱收敛多谱的位形空间平均.我们推导出的极值分布的解析表达式，并表明，它们对应的Gram-Charlier分布的极值的直接样本非常好。我们展示了如何在大样本容量的限制下恢复极值的标准Gumbel分布。我们调查的形状和位置的fnl和gnl型非高斯分布的极值和量化的依赖于可用的样本的数量，导致从观察到的极值的非高斯参数的推断。根据EUCLID弱透镜巡天中的单个极值观测，可以分别对fnl和gnl施加10^2和10^5量级的约束，而tnl不能以有意义的方式受到约束。
2013-05-07 astro-ph.CO
Higher-order Statistics of Weak Lensing Shear and Flexion
由于其更广泛的天空覆盖范围和更严格的控制系统误差，未来的深弱透镜巡天应提供更好的统计图片的暗物质集群超出功率谱的水平。在这种背景下，研究引力诱导的非高斯性可以通过打破参数简并来帮助加强对背景宇宙学的约束，以及揭示暗物质、暗能量或替代引力理论的本质。由于所涉及的场的旋量性质，对这种映射的剪切或弯曲性质的分析比收敛的简单情况更复杂。在这里，我们开发的分析工具的高阶统计量的研究，如双谱（或三谱）直接使用这样的地图在不同的源红移。我们介绍的统计可以从剪切或弯曲的累积量，涉及在不同的红移平方和立方映射的互相关。典型地，低信噪比阻止逐模式地恢复双谱或三谱。我们定义了与每个多重谱相关联的功率谱，它压缩了高阶多重谱的一些可用信息。我们展示了如何从噪声观测数据中恢复这些，即使在存在任意掩模的情况下，也可以以无偏的方式引入电（E型）和磁（B型）极化之间的混合。我们还介绍了高阶互相关子，它可以互相关透镜剪切与不同的示踪剂的大尺度结构。
2010-03-25 astro-ph.CO
The integrated angular bispectrum of weak lensing
通过积分双谱研究了弱透镜收敛中的三点统计量。该统计量涉及测量斑块中的功率谱，因此易于测量，并且避免了估计非常大量的可能的双谱配置的复杂性。积分双谱主要探讨双谱的压缩极限。为了作为一组汇总统计量，需要对信号进行准确的理论预测，并且假设高斯采样分布，需要协方差矩阵。在本文中，我们通过模拟调查如何准确的理论公式的积分双谱及其协方差，发现有一个小的误差，在理论信号，和更严重的偏差，可能需要使用模拟估计的协方差矩阵。
2021-07-12 astro-ph.CO
Extreme value statistics of weak lensing shear peak counts
弱引力透镜图峰值的统计是目前和未来观测中约束宇宙学参数的一种很有前途的方法。在这里，我们调查它的权力时，使用一般的极值统计，这是非常敏感的指数尾晕质量函数。为此，我们使用分析方法来量化由星系团、大尺度结构和观测噪声引起的弱透镜峰的数量。这样做，我们进一步改进了该方法在由非线性结构主导的高信噪比的制度，通过考虑这些计数嵌入到周围的剪切所造成的大尺度结构。我们推导出的极值和顺序统计的过密度（正峰值）和欠密度（负峰值），并提供了一个优化的标准，以分裂成子字段的宽场调查，以抽样的极值分布，使预期的对象，造成最大的信号主要是由于星系团。我们发现我们的模型预测与射线跟踪$N$体模拟良好的协议。对于一个欧几里德的调查，我们发现$σ_8$和$Ω_\text{m}$与$\sim 10^{-3}$的相对不确定性的严格约束。相反，状态方程参数$w_0$只能用$10\%$能级来约束，即使我们包括红移信息，也无法得到$w_\text{a}$。
2015-11-12 astro-ph.CO
Weak Lensing Mass Calibration with Shear and Magnification
我们研究如何联合剪切和放大测量提高弱透镜质量校准实验的统计精度，相对于标准的剪切分析。对于我们的放大测量，我们不仅考虑了透镜效应对星系源密度的影响，而且考虑了源尺寸的明显增加。所有三个透镜探针的组合-密度，大小和剪切-可以提高质量估计的统计精度高达40% -50%。这一数字对调查假设不敏感，但它取决于对控制放大率测量的参数的了解程度，也取决于表征源人口对放大率的反应的参数q的值。此外，放大和剪切的组合允许在百分之几的水平上对残余系统学（例如点扩散函数校正）进行强大的交叉检查。
2010-09-29 astro-ph.CO
Gravitational Lensing Simulations I : Covariance Matrices and Halo Catalogues
引力透镜观测现在已经足够大和精确，以至于对引力透镜信号的解释必须考虑到越来越多的理论限制和观测偏差。由于透镜信号在小角度尺度下最强，因此只有数值模拟才能忠实地再现非线性动力学和次级效应。这项工作是一系列工作中的第一项，其中迄今为止已知的所有引力透镜校正将在同一组模拟中实现，使用现实的模拟目录和非高斯统计。在这第一篇论文中，我们提出了TCS模拟套件和计算基本的统计，如二阶和三阶收敛和剪切关联函数。这些简单的测试设置了我们的模拟的有效性范围，这些模拟在亚弧分钟级别（或$\ell \sim 10^4$）上解决了大多数信号。我们还计算了几个统计估计的非高斯协方差矩阵，包括许多在加拿大法国夏威夷望远镜透镜调查（CFHTLenS）中使用的。从同样的实现，我们构建晕目录，计算一系列的属性，所需的大多数星系人口算法。这些模拟产品可供公开下载。
2014-12-09 astro-ph.CO
Mask Effects on Cosmological Studies with Weak Lensing Peak Statistics
本文通过数值模拟详细分析了掩模效应对背景星系剪切测量重建的弱透镜峰统计的影响。研究发现，高峰值分数由于掩模而系统地增强，掩模面积越大，增强越高。在总掩蔽面积约为$13\%$的情况下，在我们考虑的宇宙学模型中，与无掩蔽情况下的$\sim 7\%$相比，具有SNR $ν\ge 3$的峰的分数为$\sim 11\%$。这可能会导致一个大的偏见，宇宙学研究与弱透镜峰值统计。即使对于$9\hbox{ deg}^2$的调查区域，$(Ω_m, σ_8)$中的偏差也已经接近于$3σ$。应注意，大多数受影响的峰靠近掩蔽区域。因此，排除这些区域中的峰值可以减少偏差，但代价是失去可用的勘测区域。进一步的研究发现，高峰值数量的增强在很大程度上归因于重建中可用的星系数量较少而导致的较高噪声。基于Fan et al.（2010），我们开发了一个模型，在该模型中，我们仅排除半径大于$3 \arcmin的大掩模。对于剩余的部分，我们处理的区域接近和远离掩蔽区域分别与不同的噪声水平。结果表明，这种双噪声能级模型能很好地解释掩模效应对峰值统计的影响，并显著地减小了宇宙学偏差。
2014-01-22 astro-ph.CO
Constraining modified gravity with weak lensing peaks
本文利用弱引力透镜峰统计量，结合 FORGE 和 BRIDGE 模拟、高斯过程回归模拟器及高斯似然，检验 $f(R)$ 和 nDGP 修改引力模型，证明峰统计量可在第四阶段巡天中有效区分广义相对论并高精度约束修改引力参数。
2024-08-01 astro-ph.CO
