The Shear-to-Cosmology Paradigm I. Hybrid Field-Level and Simulation-Based Framework for Weak Lensing Surveys
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area, SYSU(中山大学嫦娥四号科学中心粤港澳大湾区分中心)
本文提出了一种混合机器学习框架,结合场级推断和模拟基于推断,直接将观测到的剪切场映射到宇宙学参数,从而在弱引力透镜巡天中实现更精确的宇宙学推断。
2026-05-18 astro-ph.CO
Constraining cosmology with shear peak statistics: tomographic analysis
在弱引力透镜图中丰富的峰值是一个潜在的强大的宇宙学工具,补充剪切功率谱的测量。我们研究直接在剪切图中检测到的峰值,而不是收敛图,这种方法具有直接与可观测量,星系椭圆率目录工作的优势。使用大量的数值模拟来准确预测峰的丰度及其协方差,我们量化了通过类似于欧几里得任务的大面积调查所能达到的宇宙学约束,重点是密度参数Ωm和功率谱归一化σ8。我们提出了一种层析成像峰值计数方法,该方法将条件(边际)约束比来自二维(即,非层析成像)峰计数分析。我们发现,峰值统计提供的约束一个数量级的准确性比那些从集群样本在理想的情况下,一个完美的已知的可观测的质量关系;然而,当缩放关系是不知道的先验,剪切峰约束的两倍强,正交的集群约束,突出使用集群和剪切峰统计的价值。
2015-09-03 astro-ph.CO
Weak lensing power spectra for precision cosmology: Multiple-deflection, reduced shear and lensing bias corrections
通常认为,在弱透镜观测中测得的椭率功率谱可以表示为对下伏物质功率谱的积分。这在二阶引力势中是正确的。我们扩展了标准的计算,构造了引力势的四阶修正。有四种类型的修正:由于多重偏转引起的透镜剪切修正;由于形状畸变探测约化剪切$γ/(1-κ)$而不是剪切本身引起的修正;与约化剪切到平均椭圆率的非线性转换有关的修正;和修正,由于事实上,观测星系的选择和剪切测量是基于星系的亮度和大小,de)通过透镜放大。我们展示了如何先前考虑的剪切功率谱的修正对应于我们的分析中的条款,并突出显示以前没有确定的新条款。所有的校正项明确给出的积分的物质功率谱,双谱,和三谱,并在z=1的源的情况下进行数值计算。我们发现协议与以前的作品的${\mathcal O}(Φ^3)$条款。我们发现,对于雄心勃勃的未来调查,${\mathcal O}(Φ^4)$条款影响功率谱在~ 1-5 $σ$水平,因此,他们将需要考虑,但不太可能代表一个严重的困难,弱透镜作为宇宙学探测。
2010-08-17 astro-ph.CO
KiDS-450: Cosmological Constraints from Weak Lensing Peak Statistics - II: Inference from Shear Peaks using N-body Simulations
我们研究的统计峰值弱透镜重建质量地图的第一个450平方度的千度调查。该地图的计算与孔径质量直接施加到剪切场与NFW的补偿过滤器。我们比较了观测中的峰值统计与各种宇宙学的模拟,以约束宇宙学参数$S_8 = σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$,它探测垂直于其主简并度的($Ω_{\rm m}, σ_8$)平面。我们估计$S_8=0.750\pm0.059$,使用峰值的信号-噪声范围$0 \leq {\rm S/N} \leq 4$,并占各种系统,如乘法剪切偏置,平均红移偏置,重子反馈,内在的对齐,和剪切位置耦合。这些约束是$\sim25\%$更严格的约束,从高显着性峰单独($3 \leq {\rm S/N} \leq 4$),通常跟踪单质量晕。这证明了从低S/N峰获得的信息。然而,我们发现,包括${\rm S/N} < 0$峰并没有增加更多的信息。我们的结果与KiDS-450断层剪切两点相关函数测量结果吻合良好。结合剪切峰与非断层测量的剪切两点相关函数产生$\sim20\%$改善$S_8$的不确定性相比,单独的剪切两点相关函数,突出了巨大的潜力的峰值作为宇宙学探针。
2017-10-24 astro-ph.CO
Peaks in weak lensing mass maps for cluster astrophysics and cosmology
本文综述了利用弱透镜质量图中的峰识别星系团的方法,强调纯引力选择相比传统方法的优势,并指出斯巴鲁巡天已识别300多个高信噪比星系团,可用于精确宇宙学约束。
2024-12-17 astro-ph.CO
Shear and Magnification: Cosmic Complementarity
宇宙剪切探测宇宙学的潜力是公认的,目前正在设计未来的光学宽场调查,以优化宇宙剪切科学的回报。高精度的宇宙剪切分析需要高精度的测光红移。有了精确的测光红移,就有可能测量星系对星系的宇宙放大率,并将其作为宇宙学的探针。这种类型的弱透镜测量不会使用星系的形状,相反,它将强烈依赖于精确的测光和详细的颜色信息。在这项工作中,它表明,这样的测量将导致竞争的宇宙学参数的约束,与宇宙剪切显着的互补性。未来的宇宙剪切巡天可以从放大测量中获得巨大的收益,放大测量作为暗物质分布的独立探测器,与剪切相结合时,可以更好地控制观测和理论系统学。
2009-06-09 astro-ph.CO
Cosmic Shear Cosmology Beyond 2-Point Statistics: A Combined Peak Count and Correlation Function Analysis of DES-Y1
我们约束宇宙学参数的联合宇宙剪切分析的峰值计数和两点剪切关联函数,从暗能量调查(DES-Y1)测量。我们发现的结构生长参数$S_8\equiv σ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3} = 0.766^{+0.033}_{-0.038}$,在4.8%的精度,提供了一个最严格的约束$S_8$从DES-Y1弱透镜数据。在我们基于模拟的方法中,我们确定了预期的DES-Y1峰计数信号的范围内的宇宙学采样的四个$w$ CDM参数($Ω_{\rm m}$,$σ_8$,$h$,$w_0$)。我们还确定了联合协方差矩阵超过1000实现在我们的基准宇宙学。与模拟DES-Y1数据,我们校准的光度红移和剪切校准的峰值计数的不确定性的影响,边缘化这些不确定性在我们的宇宙学分析。使用专用的训练样本,我们表明,我们的测量是不受质量分辨率限制的模拟,我们的约束是强大的重子反馈效果的不确定性。准确的建模的影响,内在的路线上的层析峰值计数仍然是一个挑战,目前限制了我们的开发高,低红移箱之间的交叉相关峰值计数。我们证明,一旦校准,一个完整的断层联合峰值计数和关联函数分析有可能达到3%的精度$S_8$ DES-Y1。我们的方法可以采用任何统计模型,是敏感的剪切场编码的非高斯信息。为了加速这些超越两点宇宙剪切研究的发展,我们的模拟可应要求提供给社区。
2021-06-03 astro-ph.CO
Cosmology with shear ratios: a joint study of weak lensing and spectroscopic redshift datasets
本研究利用BOSS重叠数据在三大弱引力透镜巡天中测量切变比,通过贝叶斯方法降低测量偏差,验证了切变比可提升天体物理与宇宙学参数测定精度,是引力透镜系统误差交叉检验的有效工具。
2024-10-28 astro-ph.CO
Galaxy blending effects in deep imaging cosmic shear probes of cosmology
即将进行的深层成像调查,如维拉C。鲁宾天文台的空间和时间遗产调查将面临随着深度增加而带来的挑战。在深空巡天中,最主要的系统误差之一是物体的混合,这是由于在更拥挤的图像中,物体的表面密度更高;我们希望用于宇宙学分析的星系中有相当一部分在观测到的天空中相互重叠。为了研究这些挑战,我们模拟混合在一个模拟目录组成的星系在一个深度相当于1.3年的完整的10年鲁宾天文台,包括由于弱透镜,地面看到的影响,以及由于从成像数据中提取目录的不确定性。模拟目录显示,大约12%的观测星系是“无法识别”的混合体,其中包含两个或更多物体,但被检测为一个。使用的位置和剪切的5亿遥远的星系,我们计算剪切-剪切关联函数后,选择层析样品的光谱和光度红移箱。我们研究了宇宙学参数估计的敏感性,未识别的混合采用折刀和分析高斯协方差估计。由于两种断层扫描中未识别的混合,以及基于照片- $z$的断层扫描的轻微额外偏倚,观察到衍生结构生长参数$S_8 = σ_8 (Ω_{\rm m}/0.3)^{0.5}$中的$\sim0.025$降低。该偏倚大于测量$S_8$时的$2σ$统计误差。
2022-12-24 astro-ph.CO
Map-based cosmology inference with lognormal cosmic shear maps
迄今为止,大多数宇宙剪切分析都依赖于汇总统计(例如$ξ_+$和$ξ_-$)。这些类型的分析必然是次优的,因为汇总统计的使用是有损的。在本文中,我们正演模拟收敛场的宇宙作为一个对数正态随机场的条件下观察到的剪切数据。这种新的基于地图的推理框架使我们能够恢复宇宙学参数和宇宙收敛场的联合后验。我们的分析正确地解释了层析箱之间的质量图的协方差,这显着提高了相对于单箱重建的地图的保真度。我们验证了将我们的推理管道应用于高斯随机场恢复后验,与他们的分析同行非常一致。在我们的地图的分辨率-在某种程度上,收敛场可以描述的对数正态模型-我们的地图后验允许我们重建\it所有\rm汇总统计(包括非高斯统计)。我们预测,基于地图的推断分析LSST-Y10数据可以改善宇宙学约束的$σ_8$ -$Ω_{\rm m}$平面的$\approx 30\%$相对于目前标准的宇宙剪切分析。这种改进几乎完全沿着$S_8=σ_8Ω_{\rm m}^{1/2}$方向发生,这意味着基于地图的推理未能显著改进对$S_8$的约束。
2022-04-27 astro-ph.CO
Cosmology from Clustering, Cosmic Shear, CMB Lensing, and Cross Correlations: Combining Rubin Observatory and Simons Observatory
在不久的将来,鲁宾天文台时空遗产巡天(LSST)和西蒙斯天文台(SO)的重叠将为联合宇宙学数据集分析提供理想的机会。在本文中,我们模拟了这两个实验的联合似然分析,使用六个两点函数来自星系的位置,星系剪切,和CMB透镜会聚领域。我们的分析集中在现实的噪声和系统学模型,我们发现,暗能量品质因数(FoM)增加了53%(92%),从LSST仅LSST+SO在第1年(第6年)。我们还研究了使用相同的星系样本进行聚类和透镜分析的好处,并发现这种选择将整体信噪比提高了约30- 40%,这显着提高了photo-z校准,并温和地改善了宇宙学约束。最后,我们探讨了灾难性的photo-z离群值的影响,发现它们在被忽略时会导致显著的参数偏差。我们开发了一种新的缓解方法称为“岛模型”,它纠正了很大一部分的偏差,只有几个参数,同时保持约束力。
2021-11-22 astro-ph.CO
Effect of Measurement Errors on Predicted Cosmological Constraints from Shear Peak Statistics with LSST
在重建的剪切图的峰值计数的统计包含超出功率谱的信息,并可以改善宇宙学的约束,从测量的功率谱单独的,如果系统误差可以控制。利用大型巡天望远镜(LSST)观测的剪切峰计数统计数据,研究了星系形状测量误差对宇宙学约束的影响。我们使用LSST图像模拟器结合宇宙学N体模拟来模拟不同宇宙学模型的真实剪切图。我们包括星系的形状噪声,并首次,测量误差的星系形状。我们发现,考虑的测量误差对LSST的剪切峰计数的约束力的影响相对较小。
2013-01-04 astro-ph.CO
Beyond 3$\times$2-point cosmology: the integrated shear and galaxy 3-point correlation functions
本文提出星系与宇宙剪切的积分三点相关函数新统计量,建立微扰理论模型并用模拟验证其有效性,证明其能在DES-Y3类巡天中显著提升宇宙学参数约束。
2023-05-26 astro-ph.CO
KiDS-1000: Cosmology with improved cosmic shear measurements
本文利用改进的星系形状测量和剪切校准方法重新分析KiDS-1000宇宙剪切数据,得到 $S_8=0.776_{-0.027-0.003}^{+0.029+0.002}$,结果与以往弱透镜巡天一致,并与普朗克CMB约束存在约2.3σ张力。
2023-11-02 astro-ph.CO
KiDS+VIKING-450 and DES-Y1 combined: Cosmology with cosmic shear
我们提出了一个组合的层析弱引力透镜分析的千度调查(KV 450)和暗能量调查(DES-Y1)。我们通过采用一致的先验和非线性尺度建模对这两个公共宇宙切变数据集进行了均匀化分析,并根据深层公共光谱调查确定了DES-Y1的新红移分布。采用这些修正的红移导致DES推断的$S_8$值的$0.8σ$减少,当包括基于MICE 2模拟的模拟DES数据的系统红移校准误差模型时,其减少到$0.5σ$减少。对$S_8 = 0.762^{+0.025}_{-0.024}$的KV 450 + DES-Y1组合约束与来自宇宙微波背景的普朗克2018约束在$2.5σ$水平上处于紧张状态。这一结果突出了发展方法的重要性,为当前和未来的弱透镜测量提供准确的红移校准。
2020-04-22 astro-ph.CO
KiDS+GAMA: Cosmology constraints from a joint analysis of cosmic shear, galaxy-galaxy lensing and angular clustering
我们提出了宇宙学参数的约束,从联合分析的三个宇宙学探测器:断层宇宙剪切信号在$\sim$ 450度$^2$的数据从千度调查(KiDS),星系物质的互相关信号的星系从Galaxies和质量大会(GAMA)调查确定与KiDS弱透镜,和角相关函数相同的GAMA星系。我们使用快速功率谱估计,是基于简单的积分在实空间关联函数,并表明,他们实际上是无偏的相关角频率范围内。我们测试我们的完整管道上的数值模拟,量身定制的KiDS和检索输入宇宙学。通过拟合不同的功率谱组合,我们证明了这三个探针是内部一致的。对于所有的探针组合,我们得到$S_8\equiv σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}=0.800_{-0.027}^{+0.029}$,与普朗克和基准KiDS-450宇宙剪切相关函数的结果一致。边缘化广泛的先验的平均层析红移分布产生一致的结果$S_8$与$28\%$的错误增加。探针的组合导致$26\%$降低了$S_8$的不确定性,超过了单独使用宇宙剪切功率谱。这些额外的探测器的主要增益来自于它们对讨厌参数的约束力,例如星系内在排列幅度或红移分布中的潜在位移,与单独使用宇宙剪切相比,这些参数的约束力最多可达两倍,这表明了大尺度结构探测器组合的价值。
2018-04-06 astro-ph.CO
The FLAMINGO project: cosmology with the redshift dependence of weak gravitational lensing peaks
利用FLAMINGO流体动力学模拟研究Euclid类弱引力透镜峰,发现高信噪比峰主要追踪大质量暗晕,其红移分布对重子物理不敏感而对宇宙学敏感,可用于同时校准重子反馈并约束宇宙学。
2025-02-25 astro-ph.CO
Cosmology from a joint analysis of second and third order shear statistics with Subaru Hyper Suprime-Cam Year 3 data
本文利用HSC-Y3数据联合分析两点相关函数与孔径质量偏度,发现三阶统计量使S8-Ωm品质因数提升80%,约束S8=0.736±0.020,并验证了该方法对未来第四阶段弱引力透镜巡天的实用价值。
2025-08-19 astro-ph.CO
The cosmological information of shear peaks: beyond the abundance
我们研究了弱透镜峰的宇宙学信息,除了它们的丰度外,还关注了另外两个统计量:叠加切向剪切剖面和峰-峰关联函数。我们使用一个大的合奏模拟WL地图与调查规格相关的未来任务,如欧几里得和LSST,探索三个峰值探测器。我们发现,关联函数的峰值与高信噪比(S/N)的大小为144平方米的字段测量。°的在角标度~10弧分时最大值为~0.3。对于具有较小S/N的峰,关联函数的幅度减小,并且其最大值出现在较小的角度尺度上。我们比较了有和没有形状噪声的峰值观测值,发现对于S/N~3,只有~5%的峰值是由于大尺度结构,其余的是由形状噪声产生的。检查探针的协方差矩阵:关联函数在< 30弧分的尺度上仅为弱协变,并且在较大尺度上略微更多;对于θ> 2弧分,剪切剖面非常相关,相关系数高达0.7。使用Fisher矩阵形式主义,我们计算宇宙约束{Om_m,sig_8,w,n_s}考虑每个探针单独,以及组合。我们发现,峰和剪切剖面的关联函数产生的边缘误差,对于{Om_m,sig_8}比单独峰丰度产生的误差大2-4倍,而对于{w,n_s}的误差相似。通过组合三个探针,与单独的峰丰度相比,边缘化约束被收紧约2倍,对误差减少的贡献最小的是关联函数。因此,这项工作建议未来的WL调查使用剪切峰超出其丰度,以限制宇宙学模型。
2013-01-21 astro-ph.CO
Cosmology from the integrated shear 3-point correlation function: simulated likelihood analyses with machine-learning emulators
本文构建含系统误差建模与神经网络模拟器的 $ζ_{\pm}$ 似然分析流程,并在 DES Y3 式模拟中验证其无偏性及约10–25%的约束增益。
2023-07-14 astro-ph.CO
3D Cosmic Shear: Cosmology from CFHTLenS
本文首次将三维宇宙剪切应用于宽场弱透镜巡天。3D宇宙剪切是一种使用球谐方法分析三维弱透镜效应的技术,并且不会在红移方向上对数据进行分组。这是适用于CFHTLenS,一个154平方度的成像调查,平均红移为0.7和有效的数密度为11星系每平方角分钟可用于弱透镜。为了解释调查掩模,我们在弱透镜数据上应用3D伪Cl方法,并且为了避免高度非线性区域中的不确定性,我们分别分析径向波数k<=1.5h/Mpc和k<=5.0h/Mpc,以及角波数l~400-5000。我们展示了如何从完整的3D宇宙剪切功率谱中恢复2D和层析功率谱,并给出了2D宇宙剪切功率谱的测量结果,以及一组2-bin和6-bin宇宙剪切层析功率谱的测量结果;在这样做时,我们发现,在根据数据计算这种2D和断层摄影功率谱时使用3D功率自然地占到了功率谱中的最小尺度。物质功率谱我们使用三维宇宙剪切来约束宇宙学参数OmegaM,OmegaB,sigma 8,h,ns,w 0,wa。对于一个非演化的暗能量状态方程,并假设一个平坦的宇宙学,透镜结合WMAP 7的结果是h=0.78+/-0.12,OmegaM=0.252+/-0.079,sigma 8 =0.88+/-0.23和w=-1.16+/-0.38,只使用尺度k<= 1.5 h/Mpc。我们还提出了与第一年普朗克结果相结合的透镜效应结果,我们没有发现与这种分析结果的紧张关系,但我们也没…
2015-01-05 astro-ph.CO
Cosmic Shear Covariance Matrix in $w$CDM: Cosmology Matters
我们在这里提出的cosmo-SLICS,一套新的模拟专门设计用于分析当前和即将到来的弱透镜数据超出标准的两点宇宙剪切。我们采样的$[Ω_{\rm m}, σ_8, h, w_0]$参数空间在25个点组织在一个拉丁超立方体,跨越一个范围,包含大部分的$2σ$后验分布正在进行的透镜调查。在这些节点中的每一个,我们发展一对$N$体模拟,其中采样方差被高度抑制,并射线跟踪体积800次,以进一步增加有效的天空覆盖。我们从这些伪独立的光锥中提取出一个透镜协方差矩阵,并表明它与基于800个真正独立的$N$体运行的合奏的蛮力构造密切匹配。更准确地说,Fisher分析表明,这两种方法产生边缘化的二维约束,变化小于6%的面积,结果,持有不同的调查规格,并匹配到15%内的面积从分析协方差计算。扩展与我们的25个$w$ CDM模型的比较,我们直接从数值模拟中探测了透镜协方差的宇宙学依赖性,在大多数宇宙学中,从分析模型中再现了非常好的Fisher结果。我们证明,在第一个地方的协方差矩阵进行评估的宇宙学的变化可能有一个数量级更大的影响的参数约束比不同的协方差估计技术的选择。我们提出了一个测试案例,在该案例中,我们生成快速预测的透镜信号及其相关的方差与灵活的高斯过程回归仿真器,实现了百分之几的精度,前者和后者的10%。
2019-10-24 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
Kinematic lensing with high-resolution spectroscopic surveys. A unique opportunity for transformative cosmology at high redshifts in the 2040s
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研究所都灵天文台)
利用运动透镜效应进行高红移宇宙学研究,通过高分辨率光谱巡天实现前所未有的宇宙结构增长探测。
2026-01-08 astro-ph.CO
The Impact of Intrinsic Alignments: Cosmological Constraints from a Joint Analysis of Cosmic Shear and Galaxy Survey Data
最近的宇宙剪切观测对宇宙学的约束在处理潜在的系统效应方面变得越来越复杂。在这里,我们提出了宇宙学的约束,其中包括建模的内在路线。我们演示了如何改变三种不同的内在排列模型的结果,并为两种不同的模型的宇宙剪切星系人口。我们发现,内在的对齐可以减少或增加测量的波动幅度参数sigma_8取决于这些决定,并取决于宇宙剪切调查的属性。这是由于两种类型的内在对齐,II和GI之间的相互作用。它已被证明,未来的调查必须仔细处理的内在的路线,以避免显着的偏见,同时限制剪切剪切和剪切位置关联函数可以减轻影响。我们在这里首次将来自宇宙剪切调查(剪切-剪切相关性)的约束与来自“GI”内在排列数据集(剪切-位置相关性)的约束结合起来。我们产生更新的约束宇宙边缘化的两个自由参数的晕模型的内在路线。我们发现,额外的自由度很好地补偿了额外的信息,在该约束是非常相似的,确实得到的内在的路线时,被忽略,无论是在最佳拟合值和不确定性。
2010-01-21 astro-ph.CO
DES Y3 cosmic shear down to small scales: constraints on cosmology and baryons
本研究利用DES Y3全尺度宇宙剪切数据,结合模拟与神经网络建模,获得更紧致的宇宙学参数,并首次约束重子分布,表明小尺度数据具有重要价值。
2023-08-07 astro-ph.CO
Dynamical friction shear and rotation in Chaplygin cosmology
K.N. Toosi University of Technology(伊朗科技大学);Lanzhou University(兰州大学)
本文在广义 Chaplygin 气体宇宙的球形塌缩模型框架内,研究了动力学摩擦对密度扰动增长、有效声速、状态方程参数及宇宙膨胀率演化的影响,发现动力学摩擦显著延迟塌缩并比剪切和旋转更有效地抑制扰动增长,从而解决暗物质功率谱中的不稳定性问题。
2025-10-27 astro-ph.CO
Cosmology from cosmic shear power spectra with Subaru Hyper Suprime-Cam first-year data
我们测量宇宙弱透镜剪切功率谱与斯巴鲁超Suprime-Cam(HSC)调查第一年的剪切目录,覆盖137度$^2$的天空。由于$\sim$ 17 arcmin $^{-2}$的高有效星系数密度,即使在保守的削减,如幅度削减$i<24.5$和光度红移削减$0.3\leq z \leq 1.5$,我们获得了高显着性测量的宇宙剪切功率谱在4个层析红移箱,实现了总的信噪比为16的多极范围$300 \leq \ell \leq 1900$。在我们的分析中,我们仔细考虑了各种不确定性,包括星系的内在排列,散射和光度红移的偏差,剪切测量中的残余不确定性,以及物质功率谱的建模。我们的功率谱测量方法的准确性,以及我们的协方差矩阵的分析模型进行了测试对现实的模拟剪切目录。对于一个平坦的$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)模型,我们发现$S_8\equiv σ_8(Ω_{\rm m}/0.3)^α=0.800^{+0.029}_{-0.028}$的$α=0.45$($S_8=0.780^{+0.030}_{-0.033}$的$α=0.5$)从我们的HSC层析宇宙剪切分析单独。与普朗克宇宙微波背景约束相比,我们的研究结果更倾向于$S_8$的值略低,尽管贝叶斯证据比检验等指标并没有显示出这些结果之间不一致的显著证据。我们研究了在我们的基准宇宙剪切分析中未考虑的可能的额外系统误差的影响,并发现它们可以在两个方向上将…
2019-01-27 astro-ph.CO
Forecast of Neutrino Cosmology from the CSST Photometric Galaxy Clustering and Cosmic Shear Surveys
中国空间站望远镜(CSST)是即将实施的第四阶段强大的天基光学巡天设备。预计它将以极高的精度探索一些重要的宇宙学问题。利用CSST测光星系团和宇宙剪切巡天的模拟数据(即3 $\times$ 2 pt),研究了具有恒定暗能量状态方程的冷暗物质模型($w$ CDM)对中微子质量和其他宇宙学参数的约束.分析中还包括星系偏置、测光红移不确定性、内禀排列、剪切校准、重子反馈、非线性和仪器效应等系统学。我们基于COSMOS星表生成模拟数据,考虑CSST的仪器和观测效应,并利用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法进行约束。与目前的类似测量结果相比,CSST 3 $\times$ 2 pt巡天对宇宙学参数的约束至少提高了一个数量级。在不考虑重子效应的情况下,我们可以得到中微子质量之和的上限值$Σm_ν \lesssim 0.36$(0.56)eV(68%(95%)置信水平)和$Σm_ν \lesssim 0.23$(0.29)eV(68%(95%)置信水平),这与{ \it Planck}的结果相当,比目前的测光测量结果好得多.这表明CSST测光巡天可以对中微子质量和其他宇宙学参数提供严格的约束,并且可以通过引入其他类型CSST宇宙学巡天的数据来进一步改进结果。
2022-07-26 astro-ph.CO
Joint Modelling of Astrophysical Systematics for Cosmology with LSST Cosmic Shear
该研究提出通过共享光度函数联合建模弱引力透镜源星系红移分布与本征对齐的框架,在LSST背景下验证其对宇宙学参数约束的增强作用,可扩展至3x2pt分析且适用于各类弱引力透镜巡天。
2025-02-11 astro-ph.CO
X-ray Temperatures, Luminosities, and Masses From XMM-Newton Follow-up of the First Shear-selected Galaxy Cluster Sample
我们继续研究来自深层晶状体调查(DLS,Wittman等人,2002)初始8.6平方度的剪切选择集群(Wittman等人,2006)的第一个样本;样本具有明确的选择标准,对应于调查区域中排名最高的剪切峰。我们的目标是通过检查样品的X射线特性来表征弱透镜选择。存在与几乎所有剪切峰相关的多个X射线簇:14个X射线簇对应于7个DLS剪切峰。另外三个X射线簇不能明确地与剪切峰相关联,这主要是由于X射线质心和剪切峰之间的大的位置偏移。本文报道了17个X射线团簇的X射线性质。X射线团簇具有较宽的光度和温度范围,我们对剪切关联X射线团簇所确定的Lx-Tx关系与不考虑动力学状态的X射线团簇样品的Lx-Tx关系是一致的,但与自相似性不一致.对于样本的一个子集,我们使用温度作为替代测量X射线质量,并与DLS团队确定的弱透镜质量进行比较(Abate等人,2009; Wittman等人,2014)。由此产生的质量比较与相等一致。X射线和弱透镜质量显示出相当大的内在散射(~48%),这与X射线和弱透镜质量独立测定时的X射线选择样品一致。
2017-03-11 astro-ph.CO
Quantifying systematics from the shear inversion on weak-lensing peak counts
弱透镜峰计数提供了一种直接的方式来约束宇宙学的链接局部最大值的透镜信号的质量函数。最近对数据的应用已经很多,而且富有成效。然而,随着数据质量达到前所未有的水平,理解和处理系统学的重要性也在增加。系统学的来源之一是会聚-剪切反转。这种效应,不可避免地进行收敛场从观察,通常被忽略的理论峰值模型。因此,它可能对宇宙学结果产生影响。在本文中,我们研究了忽略(错误建模)反演的偏差。我们的测试显示了一个很小但不可忽略的偏差。这种偏差的宇宙学依赖性似乎与参数Sigma_8有关。当这种偏差传播到参数估计时,我们发现涉及暗能量状态方程的约束轮廓可以相差2-sigma。这样的影响可能会更大,为未来的高精度调查,我们认为,反演应正确建模的理论峰值模型。
2018-02-19 astro-ph.CO
Monte Carlo Control Loops for cosmic shear cosmology with DES Year 1
大尺度结构的弱透镜效应是宇宙学和暗宇宙的有力探索。这种宇宙剪切技术依赖于对背景星系形状和红移的准确测量,并且需要对系统误差的精确控制。蒙特卡罗控制环(MCCL)是一种正演建模方法,旨在解决这个问题。它依赖于超快速图像生成器(UFig)来生成模拟图像,以在统计上匹配目标数据,然后进行校准和公差循环。我们提出了这种方法的第一个端到端的应用程序,暗能量调查(DES)第1年的宽场成像数据。我们同时测量了背景星系样品的剪切功率谱$C_{\ell}$和红移分布$n(z)$。该方法包括系统源的地图,点扩散函数(PSF),模拟模型参数的近似贝叶斯计算(ABC)推断,剪切校准方案,以及协方差矩阵的快速估计。我们发现一个密切的统计协议之间的模拟和DES Y1数据使用一系列的诊断。在一个非层析设置,我们推导出一组$C_\ell$和$n(z)$曲线,编码的宇宙剪切测量,以及系统的不确定性。按照盲法方案,我们测量了$Ω_m$、$σ_8$和固有排列幅度$A_{\rm{IA}}$的组合,定义为$S_8D_{\rm{IA}} = σ_8(Ω_m/0.3)^{0.5}D_{\rm{IA}}$,其中$D_{\rm{IA}}=1-0.11(A_{\rm{IA}}-1)$。我们发现$S_8D_{\rm{IA}}=0.895^{+0.054}_{-0.039}$,其中系统学是在大约60%的统计错误的水平。我们讨论这些结果的…
2019-06-03 astro-ph.CO
photo-3x2-pt: Cosmology from cosmic shear and galaxy clustering with a single photometric galaxy catalog
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台)
该研究基于 HSC-Y3 数据,采用 photo-3x2-pt 方法开展联合宇宙学分析,得到精度提升约 25%的 $S_8$ 约束,且通过模拟验证了分析的可靠性。
2026-10-30 astro-ph.CO
KiDS-450: Tomographic Cross-Correlation of Galaxy Shear with {\it Planck} Lensing
我们提出了在千度巡天(KiDS-450)中测量的星系透镜与普朗克2015年探测到的宇宙微波背景(CMB)的重叠透镜测量之间的层析交叉相关性。我们将我们的联合探测测量与平坦$Λ$ CDM宇宙学的理论预期进行比较,假设KiDS-450宇宙剪切和普朗克CMB分析的最佳拟合宇宙学参数。我们发现,我们的结果是一致的$1σ$与KiDS-450宇宙学,与振幅重标度参数$A_{\rm KiDS} = 0.86 \pm 0.19$。采用普朗克宇宙学,我们发现我们的结果在$2σ$内与$A_{\it Planck} = 0.68 \pm 0.15$一致.我们发现,在这两种情况下,当污染的信号由固有的星系排列占,增加$\sim 0.1$的$\sim 0.1$的协议得到改善。这是第一次层析分析的星系透镜- CMB透镜互相关信号,是基于五个光度红移箱。我们使用这种测量作为一个独立的验证的乘法剪切校准和校准源的红移分布在高红移。我们发现,这两个量的约束是强相关的,从这种技术,因此不应被视为一个独立的竞争力校准工具。
2017-03-09 astro-ph.CO
Excursion set peaks: the role of shear
最近对暗晕丰度和聚类建模的分析工作证明了将偏移集方法与峰值理论相结合的优势。我们扩展了这些想法,并引入了一个模型的游览集峰值,结合了初始潮汐效应或剪切的作用,在确定的引力坍缩的黑暗晕。该模型-其中崩溃的临界密度阈值取决于潮汐作用于原晕的影响-是很好的动机从椭球崩溃的论点,也是足够简单,易于分析。我们表明,该模型的预测是在很好的协议与测量的晕质量函数和传统的尺度依赖晕偏置在N体模拟在很宽的范围内的群众和红移。在塌陷阈值剪切的存在意味着晕偏差自然预测是非本地的,并在固定质量的原晕密度自然预测有对数正态分布。我们提出了第一个直接估计的拉格朗日非局部偏置N体模拟,发现广泛的协议与模型预测。最后,简单的模型(基本上有一个自由参数)打开了大门,建立有效的和准确的非通用的拟合函数的晕丰度和偏差用于精密宇宙学。
2016-11-11 astro-ph.CO
Hyper Suprime-Cam Year 3 Results: Cosmology from Cosmic Shear Power Spectra
本文基于 HSC 巡天三年数据测量了宇宙剪切功率谱,在平坦 ΛCDM 模型下得出 S_8 约束结果,与 Planck 2018 存在约 2σ 张力,但验证了结果对系统误差的稳健性。
2023-04-04 astro-ph.CO
Hyper Suprime-Cam Year 3 Results: Cosmology from Cosmic Shear Two-point Correlation Functions
利用 HSC 三年数据中 2500 余万星系的宇宙剪切两点相关函数进行盲化宇宙学分析,通过层析红移误差校准得到 S₈=0.769₋₀.₀₃₄⁺⁰.₀₃₁,与 Planck-2018 相比存在约 2σ 张力。
2023-11-30 astro-ph.CO
Cosmology from weak lensing peaks and minima with Subaru Hyper Suprime-Cam survey first-year data
本文利用HSC Y1弱引力透镜数据,通过结合峰计数、谷计数和角功率谱的前向建模,在平坦ΛCDM模型下将S8约束精度较仅用功率谱提升35%,得到S8=0.810^{+0.022}_{-0.026}。
2023-08-21 astro-ph.CO
Cosmology with weak-lensing peak counts
弱引力透镜(WL)会导致星系图像的扭曲,并在大尺度上探测大质量结构,使我们能够了解宇宙的晚期演化。从WL中提取宇宙学信息的一种方法是使用峰值统计。峰是大质量晕的示踪物,因此可以探测质量函数。它们保留了非高斯信息,并且已经被证明是约束宇宙学的一个有前途的工具。在这项工作中,我们开发了一个新的模型来预测WL峰值计数。该模型基于晕圈采样生成快速模拟,并从导出的透镜映射中选择峰值。这种方法有三个主要优点。首先,该模型非常快:只需几秒钟即可执行实现。其次,包括现实条件是直截了当的。第三,由于其随机性,该模型提供了完整的分布信息。我们表明,我们的模型符合N体模拟。然后,我们研究了宇宙学相关的协方差对约束条件的影响,并探索了不同的参数推断方法。一个特别的重点放在近似贝叶斯计算(ABC),接受拒绝采样,而不需要估计的可能性。我们表明,ABC是能够产生强大的约束,大大降低了时间成本。研究了几种滤波技术,以提高多尺度信息的提取。最后,新模型被应用到CFHTLenS,KiDS DR 1/2和DES SV数据集。我们的初步结果同意普朗克约束假设的Lambda CDM模型。总体而言,本论文锻造了一个创新的工具,为未来的WL调查。该手稿对WL峰值计数进行了简要回顾。
2016-12-13 astro-ph.CO
KiDS-1000: Improved constraints on cosmology, intrinsic alignments and baryonic feedback from clipped cosmic shear
Institute for Astronomy, University of Edinburgh(爱丁堡大学天体物理研究所);School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University(纽卡斯尔大学数学、统计与物理学院);Department of Physics and Astronomy, Astronomy and Plasma Physics (AoP) Division, Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学天文与等离子体物理系天文学与等离子体物理部);Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute (AIRUB)(鲁尔大学波鸿分校物理与天文学院天体物理研究所)
该研究基于KiDS-1000数据,利用截断剪切相关函数,结合截断与未截断探针改进了wCDM模型参数约束,为重子反馈强度提供上限,提升了内禀对齐的约束精度。
2026-08-10 astro-ph.CO
KiDS-1000 Cosmology: Cosmic shear constraints and comparison between two point statistics
我们目前的宇宙学约束,从宇宙剪切分析的第四次数据发布的千度调查(KiDS-1000),增加一倍的调查面积与九波段光学和近红外测光相对于以前的KiDS分析。采用空间平坦的$Λ$ CDM模型,我们发现$S_8 = σ_8 (Ω_{\rm m}/0.3)^{0.5} = 0.759^{+0.024}_{-0.021}$为我们的基准分析,这是在$3σ$张力与普朗克遗产分析的预测的宇宙微波背景。我们比较我们的基准COSEBI(E/B积分的完全正交集)分析与两点剪切关联函数和频带功率谱的互补分析,发现结果是非常一致的。我们调查的敏感性,所有三个统计的测量,天体物理学和建模系统的数量,发现我们的$S_8$约束是强大的,并占主导地位的统计误差。我们的宇宙学分析的不同部门的数据通过贝叶斯内部一致性测试,与第二个层析箱除外。由于这个仓包含低红移星系,携带微不足道的宇宙学信息的水平,我们发现,我们的结果是不变的,包括或排除这个样本。
2020-10-13 astro-ph.CO
High-Dimensional Bayesian Model Comparison in Cosmology with GPU-accelerated Nested Sampling and Neural Emulators
本文提出GPU加速的嵌套采样框架,结合神经仿真器,实现高维宇宙学贝叶斯模型比较,在39维分析中2天内获得稳健贝叶斯因子,并探索插值获得额外4倍加速,显著提升计算效率。
2025-10-06 astro-ph.CO
Peaks and dips in Gaussian random fields: a new algorithm for the shear eigenvalues, and the excursion set theory
我们提出了一种新的算法来采样与高斯统计相关联的初始剪切场的约束特征值,称为“基于峰/谷偏移集”的算法,在对应于相关密度场的峰或谷的位置。计算过程是基于一个新的公式,该公式扩展了Doroshkevich的线性潮汐场的本征值的无条件分布,考虑到晕和空隙可能对应于密度场的最大值或最小值的事实。区分空间中的随机位置和特殊点(在这些点周围可能形成晕圈或空洞(峰/谷))的能力,在新公式中编码并在算法中反映,自然导致高斯随机场中峰和谷的偏移集模型的直接实现-该采样过程的关键优点之一。此外,它为宇宙网络的统计描述提供了新的见解。作为第一个物理应用程序,我们展示了如何在三轴模型的结构形成的剪切椭圆率和长轴性的标准分布修改的约束。特别是,我们提供了一个新的表达式的条件分布的形状参数给定的密度峰值约束,推广了以前的一些文献工作。该公式对于非球形暗物质晕形状的建模具有重要意义,与它们的初始形状分布有关。我们还测试和确认我们的理论预测的个别分布的特征值的极值约束,以及其他直接相关的条件概率。最后,我们指出了如何自然地融入标准的偏移集模型,可能解决其一些众所周知的问题,并进入椭球崩溃框架所提出的采样过程。(节略)
2013-02-22 astro-ph.CO
Weak Lensing Peak Finding: Estimators, Filters, and Biases
剪切选择峰的大型目录最近已成为现实。为了正确解释这些峰的丰度和性质,有必要考虑到源星系之间以及与透镜的聚集效应。此外,在通量和尺寸有限的样品中透镜星系的首选导致与透镜场(透镜偏置)相关的表观源密度的波动。在本文中,我们研究这些问题的两个不同的选择剪切估计,这是目前常用的:全球归一化和局部归一化估计。虽然在原则上等同,在实践中,这些估计不同的系统效应,如透镜偏差和集群成员稀释。此外,我们发现,估计是统计上优越的取决于特定形状的滤波器用于峰值查找;次优选择的估计+滤波器组合可以导致抑制数量级的高峰。透镜偏置通常用于增加剪切峰的信噪比V;对于高峰值,增强可以大到Δ V ~ 1-2。由于峰丰度函数的陡度,这些提升可导致剪切峰丰度的显著增加。一篇配套论文(Rozo et al.,2010)在叠加弱透镜质量估计的背景下研究了这些相同的问题。
2010-09-03 astro-ph.CO
Image Analysis for Cosmology: Results from the GREAT10 Galaxy Challenge
在本文中,我们提出的结果,从弱透镜形状测量引力透镜精度测试2010年(GREAT 10)银河挑战。这标志着弱透镜形状测量分析中采用的审查水平的数量级阶跃变化。我们提供了测试的每种方法的描述,并包括超过24个模拟分支的10个评估指标。GREAT 10是第一个包含可变场的形状测量挑战;剪切场和点扩散函数(PSF)以逼真的方式在图像中变化。可变场能够实现恒定剪切模拟无法获得的各种度量,包括形状测量不准确性的影响的直接测量,以及PSF尺寸和椭圆率对剪切功率谱的影响。为了评估宇宙剪切的形状测量偏差的影响,我们提出了一个一般的伪Cl形式主义,传播空间变化的系统在宇宙剪切通过功率谱估计。我们还展示了如何一点估计偏差可以从变剪切模拟提取。GREAT 10 Galaxy Challenge收到了95份提交的作品,并看到形状测量方法实现的准确性提高了3倍。最好的方法可以实现低于百分比的平均偏差。我们发现一个强烈的依赖性,作为一个函数的信号噪声的准确性,和迹象表明一个弱的依赖星系的类型和大小。最雄心勃勃的宇宙剪切实验的一些要求是满足以上的信噪比为20。这些结果有一个警告,模拟的PSF是一个地基PSF。我们的结果是当前形状测量方法的准确性的快照,并且是可以继续改进的基准。这为更好地理解形状测量方法的优势和局限性提供了基础。
2013-02-25 astro-ph.CO
Cosmology with second and third-order shear statistics for the Dark Energy Survey: Methods and simulated analysis
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);University of Chicago(芝加哥大学);Ludwig-Maximilians Universität München(慕尼黑大学);Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics(马克斯·普朗克地外物理研究所);University of Cambridge(剑桥大学)
本文提出利用第二和第三阶剪切统计改进宇宙学参数推断,通过模拟数据展示三阶统计在暗能量巡天中的有效性。
2026-01-08 astro-ph.CO
The Peak/Dip Picture of the Cosmic Web
初始剪切场在形成大尺度结构、塑造宇宙网的几何形状、形态和拓扑结构中起着核心作用。我们讨论了最近的理论框架的剪切张量,被称为“峰/倾角图片”,它占的事实,晕/空隙可能会形成从局部极值的密度场-而不是从随机的空间位置;标准Doroshkevich的形式主义是广义的,包括密度Hessian和剪切场之间的相关性在空间中的特殊点周围的晕/空隙可能会形成。然后,我们提出了“峰/谷偏移集为基础的”算法,以及其最近的应用-合并峰值理论与标准偏移集的方法。
2014-11-05 astro-ph.CO
Imprints of primordial non-Gaussianity on the number counts of cosmic shear peaks
我们研究了具有不同双谱形状的原始非高斯性对宽场宇宙剪切图中信噪比峰计数的影响。两个宇宙学的贡献,这一特定的弱透镜统计,即机会投影的大尺度结构和真实的,集群大小的暗物质晕的发生,已建模半解析,从而可以很容易地引入非高斯初始条件的影响。我们进行了Fisher矩阵分析,考虑到峰计数的全协方差,以预测联合约束的水平上的原始非高斯性和物质功率谱的振幅,预计未来的宽视场成像调查。我们发现,正偏态非高斯性增加了宇宙剪切峰的数量,在高信噪比值下更是如此,其中信号主要由预期的大规模集群主导。对于原始双谱的局部形状,f_NL=10时的增量为~1,f_NL=100时的增量为~10,而不同的双谱形状一般给出较小的影响。为了将来对拟议的欧空局空间任务欧几里得模型进行调查,并通过避免能够区分星系团的弱透镜信号与大尺度结构的偶然投影的强烈假设,我们预测局部和等边模型在非高斯水平上的1-sigma误差为~30-40,而对于较少探索的折叠和正交双谱形状,约为100-200。
2011-01-21 astro-ph.CO
Masked areas in shear peak statistics: a forward modeling approach
剪切峰的统计已被证明提供了有价值的宇宙学信息的功率谱之外,并将是一个重要的约束宇宙学模型与即将到来的天文调查提供的大调查区域。巡天包括由于亮星、坏像素等造成的遮蔽区域,这些区域在从剪切图产生宇宙学约束时必须加以考虑。我们提倡一种前向建模方法,其中掩蔽(和其他调查文物)的影响占在宇宙学参数的理论预测,而不是从调查数据中删除。我们使用基于深度透镜调查的掩模,并探索高达37%的调查区域被LSST和DES规模调查掩盖的影响。通过重建孔径质量图,消除了掩蔽效应,与简单地通过掩蔽区域减少调查区域相比,统计不确定性降低了14%。我们发现,即使在存在大的调查掩模,宇宙学参数估计的偏差在正演模拟过程中产生的是~ 1%,主要由有限的模拟量造成的偏差。我们还探讨了这种潜在的偏差如何与调查区域的规模,并发现小的调查区域更显着的宇宙结构的差异,在数据和模拟量的影响,由于宇宙方差。
2014-10-20 astro-ph.CO
A General Study of the Influence of Catastrophic Photometric Redshift Errors on Cosmology with Cosmic Shear Tomography
即将到来的成像调查的目标是使用弱引力透镜剪切测量来约束暗能量。我们量化的重要性,未校准的光度红移离群值的暗能量的目标,即将到来的成像调查的方式,不承担任何特定的光度红移技术或模板。在这样做的过程中,我们提供了一个近似的蓝图计算特定的离群人口的影响暗能量约束。我们发现,如果离群点的光z分布紧密地局限于一个显著偏置的红移,那么必须将其控制在<~几倍于10^-3的每星系速率,以确保暗能量参数的系统误差可以忽略不计。在互补极限下,一个未定标光度红移分布在很宽范围内的成像星系子集必须被限制在每个星系的误差率小于~ 10^-4的几倍。此外,我们探讨的相对重要性,校准的核心一组相对较好理解的星系相比,需要确定潜在的灾难性的photo-z离群值的photo-z的。我们讨论了在高光度和低光度红移下切除源星系引起的对暗能量参数的统计约束的退化,得出的结论是,去除z_phot >~ 2.4和z_phot <~ 0.3的星系可以以相对较小的统计误差代价(~ 20%)减轻破坏性的灾难性红移异常值。在附录中,我们表明,预测的退化暗能量参数的限制,由于不确定的光度红移依赖于敏感的非线性物质功率谱的治疗。以前使用PD 96的工作可能高估了未来调查的photo-z校准要求。
2010-07-21 astro-ph.CO
Ekpyrotic Cosmology with a Zero-Shear S-Brane
在最近的一篇论文中,我们提出了一种在收缩的Ekpyrotic阶段和膨胀的标准大爆炸阶段之间连续跃迁的机制:反弹是由S膜产生的,它代表了低能有效场论中更高质量弦态的影响。我们证明了宇宙学尺度上的引力波获得了几乎尺度不变的谱。在这里,我们研究了这种设置中的宇宙学涨落,假设S膜具有零剪切。我们发现了一个几乎标度不变的宇宙学扰动谱,它有轻微的红色倾斜。该方案产生两个宇宙学观测的一致性关系,第一个相关的张量标量比与标量光谱倾斜,第二个相关的张量倾斜标量倾斜。预测的张量标量比是在即将到来的CMB观测范围内。张量倾斜是蓝色的。
2020-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Chasing the peak: optimal statistics for weak shear analyses
弱引力透镜分析从根本上受到星系形状的内在非高斯分布的限制。我们探索替代统计的椭圆度测量的样本是公正的,有效的,和强大的。我们考虑了引力切变的非线性映射和噪声的影响。然后,我们讨论了如何在观察到的视场中的单个星系的形状分布可以通过拟合傅立叶模式的剪切图案直接建模。我们模拟的样本星系椭圆,使用理论分布和实际数据的椭圆和噪音。我们确定了可能的偏差$Δe$,效率$η$和鲁棒性的最小绝对偏差,双权,和凸包剥离估计,相比,规范加权平均。使用这些统计回归,我们已经证明了直接傅立叶模式拟合的适用性。这些估计器在没有噪声的情况下可以是无偏的,并且将噪声偏差降低超过$\sim 30\%$。凸包剥离估计分布集中在底层剪切附近,其偏差受噪声影响最小。在几乎所有情况下,最小绝对偏差估计量都是最有效的估计量,除了高斯情况,在高斯情况下,它仍然具有竞争力($0.83<η<5.1$),因此是鲁棒的。当拟合傅立叶模式时,这些结果保持不变,其中椭圆率的变化幅度被确定为$10^{-3}$的量级。椭圆率分布的峰值是底层切变的直接示踪剂,不受噪声影响,我们已经证明,对中心尖点敏感的估计量执行效率更高,可能会减少不确定性超过$50\%$,并显着降低噪声偏差。
2017-11-18 astro-ph.CO