Cosmic Shear with Einstein Rings
我们探索一种新的技术来测量宇宙剪切使用爱因斯坦环。在Birrer等人（2017）中，我们证明了爱因斯坦环的详细建模可用于高精度测量外部剪切。在这封信中，我们将探讨如何将爱因斯坦环的集合用作宇宙剪切的统计探针。我们提出了一个预测的宇宙剪切信息在爱因斯坦环不同的强透镜调查配置。我们发现，假设在COSMOS调查的爱因斯坦环的数密度是有代表性的，未来的强透镜调查应该有一个宇宙学的精度相媲美，目前的地面弱透镜调查。我们讨论了这种技术是如何补充标准的宇宙剪切分析，因为它是敏感的不同的系统，可用于交叉校准。
2017-12-15 astro-ph.CO
x-cut Cosmic Shear: Optimally Removing Sensitivity to Baryonic and Nonlinear Physics with an Application to the Dark Energy Survey Year 1 Shear Data
我们提出了一种新的方法，称为$x$切割宇宙剪切，最佳地消除敏感性差的模型尺度从两点宇宙剪切信号。我们表明，$x$切割宇宙剪切协方差矩阵可以计算从关联函数协方差矩阵在几分钟内，使似然分析几乎没有额外的计算成本。进一步，我们展示了如何推广$x$切割宇宙剪切星系星系透镜。对暗能量巡天1年（DESY 1）的剪切数据进行$x$剪切分析，在相同先验和角标度剪切准则下，相对于关联函数分析，我们将$S_8= σ_8 (Ω_m / 0.3) ^ {0.5}$的误差减小了$32 \%$，同时表明我们的约束对不同的重子反馈模型是鲁棒的.我们的结果$S_8= 0.734 \pm 0.026$主要由小角度尺度的信息驱动，与宇宙微波背景的普朗克遗产分析产生了$2.6 σ$张力。以及减轻重子建模的不确定性，我们的方法可以用来最佳地约束大量的理论修改重力计算的限制，使其不可行的功率谱模型到极小的尺度。我们的代码的关键部分是公开的。
2021-05-17 astro-ph.CO
Cosmic shear full nulling: sorting out dynamics, geometry and systematics
本文提出了一个用于宇宙剪切观测的显式全零化方案。它使得从扩展的源分布构造剪切映射成为可能，对于扩展的源分布，透镜距离分布被限制在一个确定的区间内。这样的构造允许在所有尺度上构建完全独立的剪切图，可以利用这些剪切图来利用宇宙剪切观测的全部统计能力来约束背景宇宙学参数和系统学。这种结构的另一个优点是，由于透镜的红移分布可以任意变窄，由于投影效应的尺度混合可以被限制，从而允许从微扰理论计算中对大尺度剪切功率谱进行受控预测。
2014-09-08 astro-ph.CO
Ellipsoidal Expansion of the Universe, Cosmic Shear, Acceleration and Jerk Parameter
为了研究时空的各向异性是否会引起宇宙剪切或减速参数的差异，我们在Bianchi I宇宙中研究了宇宙剪切的最一般表达式，并研究了减速参数与宇宙剪切之间的联系。我们还考虑了剪切参数的方法来测量从减速到加速宇宙的过渡。我们还研究了加加速度参数和椭球宇宙之间的联系。
2018-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Shear Bias and Calibration in Cosmic Shear Studies
随着大规模弱透镜测量的出现，有必要了解现实的，尺度依赖的系统学如何使宇宙剪切和暗能量测量产生偏差，以及如何消除它们。在这里，我们描述了如何在现实的图像失真的振幅和方向的空间变化卷积与测得的剪切场，混合偶宇称收敛和奇宇称模式，并偏置剪切功率谱。这些偏差中的许多可以通过校准外部数据、调查本身或通过模拟建模来消除。校准中的不确定性必须被边缘化，我们计算这是如何传播到参数估计，降低暗能量品质因数。我们发现，类噪声偏置影响暗能量测量的最大，而在偏置功率尖峰的影响最小，反映了它们与宇宙学参数的影响的相关性。我们认为，为了消除系统性偏差在宇宙剪切调查，并保持统计功率的努力，应投入到提高精度的偏差校准，而不是最小化的偏差的大小。一般来说，这似乎是消除偏差的较弱条件。我们还研究了如何最大限度地减少校准集的大小，以固定减少的品质因数。这些结果可用于模拟偏差和校准对宇宙剪切测量的影响，评估它们对修正重力和暗能量模型测量的影响，并优化测量和校准要求。
2016-05-30 astro-ph.CO
Joint cosmology and mass calibration from tSZ cluster counts and cosmic shear
我们提出了一种新的方法，联合宇宙学参数推断和集群质量校准相结合的弱透镜测量和丰富的热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）选择星系团。我们结合团簇计数与球谐宇宙剪切功率谱和团簇过密度和宇宙剪切之间的互相关。这些相关性限制了星系团质量与可观测关系。我们使用晕模型框架，包括其完整的非高斯协方差模型的观测。预测约束的LSST宇宙剪切和西蒙斯天文台tSZ集群计数相结合的宇宙学和质量校准参数，我们发现集群宇宙学的竞争性约束，与两个因素的改善相比，LSST宇宙剪切的暗能量品质因数。我们发现大部分的质量校准信息将在大尺度和中等尺度的星系团过密度和宇宙剪切之间的互相关。最后，我们发现广泛可比的限制，传统的分析的基础上使用堆叠集群透镜测量校准质量，一贯占宇宙剪切的相关性的好处。
2020-05-29 astro-ph.CO
Field-level cosmological model selection: field-level simulation-based inference for Stage IV cosmic shear can distinguish dynamical dark energy
提出结合神经似然估计的场级基于模拟的推断框架与贝叶斯证据计算，首次实现宇宙学模型场级贝叶斯比较，证明其能区分动力学暗能量模型。
2024-10-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Towards solving model bias in cosmic shear forward modeling
针对宇宙剪切前向建模中的模型偏差问题，提出混合物理与深度学习的层次贝叶斯模型，利用生成模型捕捉星系形态，在真实星系上实现无偏剪切估计。
2023-09-01 astro-ph.CO astro-ph.IM stat.ML
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
Lensing Bias in Cosmic Shear
只有足够明亮和足够大的星系才能被明确地识别和测量，并被纳入用于估计宇宙切变的星系巡天。我们证明，因为引力透镜可以散射星系的亮度和大小阈值，宇宙剪切实验遭受透镜偏差。我们计算了对剪切功率谱的影响，并表明-除非校正-它将导致分析师在DETF第三阶段实验（如暗能量调查）中在2-3σ水平上有偏差的宇宙学参数估计。
2009-08-05 astro-ph.CO
Forecast of joint analysis of cosmic shear and supernovae magnification from CSST and LSST
本研究预测了CSST宇宙剪切与LSST超新星放大效应的联合分析，发现通过添加放大率数据可完美消除仅用剪切数据时在$σ_8$等参数上存在的$1σ$系统偏差。
2024-06-01 astro-ph.CO
3D cosmic shear: numerical challenges, 3D lensing random fields generation and Minkowski Functionals for cosmological inference
宇宙剪切是由大尺度结构的引力潮汐场涨落产生的弱引力透镜效应，是当前和未来宇宙学分析中最有前途的工具之一。球贝塞尔分解的宇宙剪切场（“三维宇宙剪切”）是一种方法，以最大限度地提高红移信息量的透镜分析，因此提供了一个强大的工具，特别是宇宙结构的增长，这是至关重要的暗能量的研究。然而，模拟的三维宇宙剪切协方差矩阵的计算提出了数值困难，由于所需的高度振荡的功能集成。我们提出并比较了两种数值方法和相关的实现来执行这些集成。然后，我们将展示如何生成三维高斯随机场的天空球坐标系中，从三维宇宙剪切协方差。为了验证我们的场生成程序，我们计算与我们的随机场的闵可夫斯基泛函，比较它们与已知的期望值为高斯的情况下，并展示参数推断从闵可夫斯基泛函从宇宙剪切调查。这是为3D对数正态场产生完全3D Minkowski泛函的第一步，以从宇宙剪切场中提取高斯和非高斯信息，以及使用Minkowski泛函作为超越常用两点统计的宇宙学探针。
2018-11-12 astro-ph.CO
Can CMB Lensing Help Cosmic Shear Surveys?
是的，我会的即将到来的星系切变巡天有可能大大提高我们对暗能量和中微子质量的理解，如果透镜系统可以得到充分的控制。弱透镜剪切、星系红移巡天的星系数计数和CMB透镜会聚之间的互相关可以用来校准透镜巡天中最具挑战性的系统学之一的剪切乘性偏差。这些互相关可以显着降低乘性偏差的不确定性的有害影响。
2013-11-11 astro-ph.CO
The effects of varying depth in cosmic shear surveys
本文提出了一个非均匀深度宇宙剪切测量的剪切两点关联函数的半解析模型。地面勘测会受到深度变化的影响，而深度变化主要是由于大气条件的变化而引起的。对于一个调查，如千度调查（KiDS），我们发现，所测量的深度变化增加了所观察到的剪切关联函数的幅度在百分之几的水平度尺度，相对于假设的均匀深度的情况下。对推断的宇宙学参数的影响是微不足道的KiDS类调查。然而，对于下一代宇宙剪切实验，我们得出的结论是，可变深度应占。
2019-12-16 astro-ph.CO
Cosmic microwave background lensing with optimal convergence and shear estimators
本文给出了从宇宙微波背景温度场进行透镜重建的最优收敛和剪切估计。这概括了偏转估计器，对非透镜模式敏感，提供内部一致性检查，并且总是至少是最佳的。以前，这些估计只知道在压缩极限。本文将收敛场和剪切场分解为余弦波和正弦波，然后将透镜化的关联函数在波幅上进行泰勒展开。最大化似然函数给出了收敛场和剪切场的最优估计。这种方法有可能改善宇宙微波背景极化场的透镜重建：剪切和收敛可以最佳地结合起来，形成一个偏转估计，或单独使用，以分离非透镜模式，或利用非高斯二次前景的透镜。
2020-11-16 astro-ph.CO
Cosmology with cosmic shear observations: a review
宇宙剪切是宇宙中的大尺度结构对遥远星系的弱引力透镜作用所产生的图像畸变。这样的图像被沿着视线的物质不均匀性的潮汐场相干地变形。通过测量星系的形状相关性，我们可以研究大尺度上结构的性质和演化以及宇宙的几何形状。因此，宇宙剪切力已成为探索暗物质本质和当前宇宙加速膨胀起源的有力工具。在过去的几年里，宇宙剪切已经发展成为一种可靠和强大的宇宙学探测器，提供了宇宙膨胀历史及其结构增长的测量。在这里，我们回顾弱引力透镜的原则，并显示如何在宇宙学的背景下解释宇宙剪切。然后，我们给出了弱透镜测量的概述，并介绍了自15年前发现以来的主要观测结果，以及对宇宙学的影响。最后，我们展望了未来的各种调查和任务，其中宇宙剪切是主要的科学驱动力之一，并讨论了有前途的新的弱宇宙透镜技术，为未来的观测。
2015-07-21 astro-ph.CO
Towards emulating cosmic shear data: Revisiting the calibration of the shear measurements for the Kilo-Degree Survey
要充分利用未来宇宙剪切巡天的统计能力，就必须提高测量引力透镜信号的精度。我们提出了一个框架，校准剪切图像模拟，包括星系形态，大小和更重要的是，光度红移之间的现实相关性的重要性。这种现实主义是必不可少的，以便选择和形状测量偏差可以准确地校准层析宇宙剪切分析。我们模拟千度巡天（KiDS）观测的COSMOS领域使用形态信息从{ \it哈勃}空间望远镜成像，忠实地再现测量的星系属性从KiDS观测相同的领域。我们校准我们的剪切测量从lensfit，并发现通过一系列的灵敏度测试，lensfit是强大的，在我们的研究允许的2%的公差内是无偏的。我们的研究结果表明，必须通过选择模拟中的层析样品进行校准，与实际的宇宙剪切分析一致，因为星系属性的联合分布被发现随红移而变化。忽略这种红移的变化可能会导致错误估计剪切偏差的数量超过允许的公差。为了改善未来宇宙剪切分析的校准，还必须正确地考虑测光红移的测量，这需要模拟多波段观测。
2019-02-25 astro-ph.CO
Dark Energy Survey Year 1: An independent E/B-mode cosmic shear analysis
我们提出了一个独立的宇宙剪切分析的非宇宙学的B-模式扭曲的公共第一年的数据从暗能量调查（DES）。我们发现，在一个完整的断层分析的主要METACALIBRATION剪切目录没有显着的检测B模式。这与二次IM 3SHAPE剪切目录形成对比，在二次IM 3SHAPE剪切目录中，我们以$\sim 3σ$的显著性检测B模式，其模式与整个勘测中重复附加剪切偏差的B模式特征一致。我们使用COSEBIs统计来干净地从引力透镜信号（E模式）中分离B模式。我们发现测量的E-模式和它们的理论预期DES宇宙学参数约束之间的良好协议。
2019-01-17 astro-ph.CO
Ellipsoidal Universe and Cosmic Shear
该研究基于宇宙的Bianchi I几何，推导了与宇宙偏心率相关的宇宙剪切表达式，探究其与偏心率、CMB的关联，得到仅含两个参数的自洽方程。
2024-09-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Propagating Residual Biases in Cosmic Shear Power Spectra
在本文中，我们推导出一个完整的表达式的乘法和加法的形状测量偏差到宇宙剪切功率谱的传播。在这样做，我们确定了几个新的条款，与选择效应，以及交叉相关条款之间的乘法和加法的偏见和剪切场。剪切功率谱中产生的偏置的计算按考虑的最大多极子的五次幂缩放。因此，计算是不可行的大l-模式，唯一易于处理的方式来评估宇宙剪切功率谱的形状测量偏差的全面影响是通过正向模拟的影响。对于偏置参数的线性阶次，剪切功率谱只受乘性偏置场的平均值和加性偏置场与剪切场的互相关的影响。如果平均乘性偏置为零，则二阶卷积项预期为更小的数量级。
2019-07-17 astro-ph.CO
3D Photometric Cosmic Shear
在这里，我们提出了一些改进弱透镜三维功率谱分析，三维宇宙剪切，使用每个星系的形状和红移信息来约束宇宙学参数。我们展示了如何光度红移概率分布的个别星系可以直接包括在这个统计没有平均。我们还包括Limber近似，大大简化了全三维宇宙剪切分析，我们调查其适用范围。最后，我们弱透镜层析成像和三维宇宙剪切场本身之间的关系，连接它们的步骤是林伯近似，谐波空间变换和波数离散化。每种方法都有其优点：3D宇宙剪切分析允许直接包含所有相关模式，从而确保最小的误差条，并直接控制探测的物理波数范围，以避免不确定的高度非线性状态。另一方面，层析成像是更方便的检查系统通过直接调查的红移依赖的信号。最后，对于层析成像，我们建议探测的角度模式应该是红移相关的，以恢复一些3D优势。
2011-02-01 astro-ph.CO
Fourier Band-Power E/B-mode Estimators for Cosmic Shear
我们介绍了新的傅立叶带功率估计宇宙剪切数据分析和E/B模式分离。我们考虑的情况下，其中一个执行E/B模式分离的情况下，其中一个不。由此产生的估计有几个很好的属性，使他们理想的宇宙剪切数据分析。首先，它们可以被写为分组的宇宙剪切关联函数的线性组合。第二，他们占调查窗口功能在现实空间中。第三，它们不受形状噪声的影响，因为它们不使用零分离处的关联函数数据。第四，傅立叶空间中的带功率窗函数是紧凑的并且在很大程度上是非振荡的。第五，它们可用于构建具有非常有效的数据压缩特性的带功率估计器。特别是，我们发现，在剪切关联函数中的参数$Ω_{m}$，$σ_{8}$和$n_{s}$的所有信息的范围内的$\sim10-400$弧分为单个层析箱可以被压缩到只有三个频带功率估计。最后，我们可以实现这些速率的数据压缩，同时排除小规模的信息，其中剪切关联函数和功率谱的建模是非常困难的。给出这些理想的性质，这些估计将是非常有用的宇宙剪切数据分析。
2014-12-11 astro-ph.CO
Cosmic shear with Einstein rings
本文提出利用爱因斯坦环作为标准形状来测量视线方向的外部剪切，以克服宇宙剪切中的形状噪声和内禀对齐问题，并有望在Euclid时代成为探究宇宙大尺度结构的竞争性互补探针。
2024-06-05 astro-ph.CO
Mapping Spatially Varying Additive Biases in Cosmic Shear Data
在本文中，我们解决了从宇宙剪切数据中提取空间变化的未知添加剂偏差的地图的挑战。这是通过利用宇宙剪切场的各向同性和典型的加性偏置场的各向异性，使用自相关差异图来完成的;该图识别了图的重要非高斯分量。我们使用模拟测试这种方法，发现自相关差异图产生空间变化的功能，指示的附加偏置场的幅度和空间变化。然后，我们将其应用到暗能量调查第1年的数据，并找到证据，在大尺度上的空间变化的添加剂偏差最多为0.002。该方法可用于经验通知建模的空间变化的添加剂偏置场在任何宇宙学参数的推断，并可以作为宇宙剪切调查的验证测试。
2021-12-14 astro-ph.CO
The Limits of Cosmic Shear
在本文中，我们讨论了两点宇宙剪切统计量的常用极限情况或近似。我们讨论了最突出的假设，在这个统计：平天（小角度限制），Limber（贝塞尔三角函数限制）和汉克尔变换（大l-模式限制）的近似;绝大多数的宇宙剪切的结果，到目前为止，同时使用。我们发现，这些近似的组合效果可以抑制功率>1%的尺度上l<40。一个完全非近似的宇宙剪切研究应该使用一个球形天空，非Limber近似的功率谱分析;和一个涉及维格纳小d矩阵的变换代替汉克尔变换。这些影响，未考虑在内，将构成至少11%的总预算的系统影响的功率谱分析的欧几里德实验，但他们是不必要的。
2017-05-03 astro-ph.CO
The integrated 3-point correlation function of cosmic shear
我们提出了集成的3点剪切关联函数$iζ_{\pm}$ -宇宙剪切场的高阶统计量-这可以直接估计在广域弱透镜调查，而不测量完整的3点剪切关联函数，使这成为一个实用的和互补的工具，2点统计弱透镜宇宙学。我们将其定义为在剪切场上不同位置测量的1点孔径质量统计$M_{\mathrm{ap}}$与相应的局部2点剪切关联函数$ξ_{\pm}$相关。基于现有的弱透镜收敛场的积分双谱的工作，我们提出了一个理论框架，计算在实空间中的任何投影场内的平天近似的积分3点函数，并将其应用于宇宙剪切。使用非线性物质功率谱和双谱的解析公式，我们建立了$iζ_{\pm}$模型，并在暗能量调查第六年宇宙剪切数据的不确定性范围内，在N体模拟上对其进行了验证。我们还探讨了$iζ_{\pm}$的Fisher信息含量，并与$ξ_{\pm}$进行了联合分析，为两个层析源红移箱与现实的形状噪声，分析其约束宇宙学参数的权力。我们发现，$ξ_{\pm}$和$iζ_{\pm}$的联合分析有可能大大改善参数约束，从$ξ_{\pm}$单独，并可以特别有用的改善品质因数的动力学暗能量状态方程参数从宇宙剪切数据。
2021-07-02 astro-ph.CO
Hierarchical Cosmic Shear Power Spectrum Inference
我们开发了一个贝叶斯层次建模方法的宇宙剪切功率谱推断，共同采样后验分布的宇宙剪切场和它的（层析）功率谱。剪切功率谱的推断是宇宙剪切分析的一个强有力的中间产品，因为它只需要很少的模型假设，并且可以用来对大范围的宇宙学模型\emph{a posteriori}进行推断而不会丢失信息。我们表明，剪切图和功率谱的联合后验可以有效地通过Gibbs采样，迭代地从图和功率谱中抽取样本，每个样本都以另一个为条件。这种方法巧妙地规避了与复杂的调查几何形状和面具，困扰频率论功率谱估计的困难，因为功率谱推断提供了在每个采样步骤在掩蔽区域的字段的先验信息。我们证明了这种方法的推断层析剪切$E$模式，$B$模式和$EB$交叉功率谱从一个模拟的星系剪切目录具有一些重要的功能，星系分布在天空中，并在红移与光度红移的不确定性，现实的随机椭圆噪声为每个星系和一个复杂的调查掩模。所获得的后验分布的层析功率谱系数恢复基本的模拟功率谱为$E$ -和$B$ -模式。
2016-01-08 astro-ph.CO
Observing Baryonic Acoustic Oscillations in tomographic cosmic shear surveys
我们表明，它是可能的，以建立有效的物质密度功率谱层析宇宙剪切观测表现出重子声振荡（BAO）功能，一旦零变换已应用于数据。这些功能的幅度和位置可以重建的精度量化的天空覆盖范围，固有的形状噪声，中值源红移和源的数量密度。在欧几里德或LSST中的BAO检测，如宽测量，将可能具有适度的信噪比。对于稍微更深入的调查，它会有很大的改善。
2020-04-07 astro-ph.CO
A Way Forward for Cosmic Shear: Monte-Carlo Control Loops
由大尺度结构或“宇宙剪切”引起的弱透镜效应是一种潜在的强有力的宇宙学探索，可以为暗物质、暗能量和修正引力提供新的线索。它是基于大尺度结构通过引力透镜对观测到的遥远星系形状产生的微弱扭曲。虽然这种纯引力效应的潜力很大，但由于这种微弱效应的测量很困难，并且受到系统学效应的限制，因此这种技术的结果受到阻碍。特别是，一个苛刻的步骤是从宽视场CCD图像的星系弱透镜剪切的测量。我们描述了这个问题的起源，并提出了一个宇宙剪切前进的道路。我们提出的方法是基于蒙特卡罗控制回路，并借鉴了粒子物理和工程中广泛使用的方法。我们描述了控制回路方案，并展示了它如何提供一个校准方法的基础上调整到重现一个特定的宇宙剪切数据集的统计特性的快速图像模拟。通过一系列的迭代循环和诊断测试，蒙特卡罗图像模拟的建模输入参数的扰动，从而系统的影响是强大的。我们将讨论这种方法如何使问题易于处理，并充分释放宇宙学的宇宙剪切潜力。
2014-03-10 astro-ph.CO
A new observable for cosmic shear
本文介绍一种新的观测量来测量宇宙剪切。我们表明，如果我们可以测量具有良好的精度，一个星系的方向和其无线电发射的偏振方向，它们之间的角度是敏感的前景宇宙剪切。即使单次测量的信噪比预计会相当小，但给定像素中的所有星系都受到相同剪切的事实可以用来克服噪声。这种可观察的另一个优点是信号不受内在对齐的困扰。我们估计SNR的剪切关联函数测量，以这种方式与未来的SKA II调查。
2022-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Development of an unbiased cosmic shear estimator measured on galaxy images
针对星系椭圆率与引力剪切关系导致的偏差问题，开发了一种不对星系形状做假设的剪切估计方法，通过评估图像二阶矩对坐标剪切的响应并解析校正噪声偏差，避免了基于模拟校准的缺陷。
2024-11-15 astro-ph.CO
Source Distributions of Cosmic Shear Surveys in Efficiency Space
本文提出在效率空间参数化宇宙剪切源分布，仅用两个参数即可高精度描述透镜效率，且10%先验知识足以边缘化效率参数，不影响宇宙学参数约束。
2020-06-22 astro-ph.CO
Size magnification as a complement to Cosmic Shear
本文研究了在弱引力透镜巡天中宇宙尺度放大在多大程度上可以用来补偿宇宙剪切，以期获得宇宙学参数的高精度估计。使用模拟的星系图像，我们发现，大小估计可以是一个很好的补充，发现无偏估计的收敛场是可能的与星系的角尺寸大于点扩散函数（PSF）和信噪比超过10。统计功率类似于宇宙切变，但不如宇宙切变那么好，并且它受到不同的系统效应的影响。应用于地面数据将是困难的，对于小于PSF的星系，需要相对较大的经验修正来解释偏差，但对于0.1弧秒分辨率的天基数据，比i=24亮的星系的尺寸分布对于精确估计宇宙尺寸放大率是理想的。
2013-01-14 astro-ph.CO
Cosmic shear covariance: The log-normal approximation
[摘要]我们寻求宇宙切变协方差的近似值，这些近似值与基于正态统计的常见近似值一样易于使用，但会产生更准确的协方差矩阵和参数误差。我们推导出表达式的宇宙剪切协方差的假设下，基本的收敛场遵循对数正态统计。我们还推导出一个简化版本的对数正态近似。我们使用数值模拟弱透镜研究如何以及正常的，对数正态的，简化的对数正态近似，以及在文献中提出的正常近似的经验修正再现剪切协方差宇宙剪切调查。我们发现，正常的近似大大低估了宇宙剪切协方差和推断的参数置信区域，特别是对于小视场和大星系密度的调查，但也非常广泛的调查。相比之下，对数正态近似产生更真实的协方差和置信区域，但也需要计算稍微复杂的表达式。然而，简化的对数正态近似，虽然简单的正态近似，产生的置信区域，几乎是从对数正态近似获得的那些一样准确。对正态近似的经验修正并不比（简化的）对数正态近似产生更准确的协方差和置信区域。此外，他们无法产生半正定数据协方差矩阵在某些情况下，使他们无法用于参数估计。在参数估计和参数误差预测中，应采用简化的对数正态近似，而不是正态近似。对宇宙切变协方差的任何近似都应该确保一个半正定的数据协方差矩阵。
2011-10-18 astro-ph.CO
Testing gravity on cosmological scales with cosmic shear, cosmic microwave background anisotropies, and redshift-space distortions
我们使用了一系列的宇宙学数据来约束宇宙尺度上的广义相对论的唯象修正，通过修改泊松和透镜方程。我们包括来自普朗克卫星的宇宙微波背景各向异性测量，来自CFHTLenS和DES-SV的宇宙剪切，以及来自BOSS数据发布12和6dF星系巡天的红移空间扭曲。我们没有发现偏离广义相对论的证据，修正的引力参数被限制在$Σ_0 = 0.05^{+0.05}_{-0.07}$和$μ_0 = -0.10^{+0.20}_{-0.16}$，其中$Σ_0$和$μ_0$指的是偏离广义相对论，在广义相对论中被定义为零。我们还预测了整个五年暗能量巡天和大型综合巡天望远镜等实验对这些参数的敏感性，显示出对$Σ_0$的约束有了实质性的预期改善。
2019-04-26 astro-ph.CO
Cosmic Shear E/B-mode Estimation with Binned Correlation Function Data
在这项工作中，我研究的问题，E/B模式的分离与合并的宇宙剪切两点关联函数数据。出于以前的工作E/B-模式分离剪切两点相关函数和数据分析的实际考虑，我认为E/B-模式估计是线性组合的分箱剪切关联函数数据点。我证明，这些估计混合E-和B-模式一般。然后，我将展示如何定义估计器，最大限度地减少这种E/B模式的混合，并为他们的建设和使用提供实用的食谱。使用这些最佳估计，我证明了由分仓剪切关联函数数据点组成的向量空间可以分解成近似模糊，E-和B-模式子空间。简单的Fisher信息估计，我表明，一个非平凡的信息量典型的宇宙学参数包含在这种形式主义计算的模糊模式子空间。接下来，我给出了两个例子，这些实际的估计和食谱宇宙剪切数据分析中的一般问题：数据压缩和空间定位B模式污染。特别是，通过直接使用具有剪切关联函数的小波估计器，可以将B模式污染精确定位到特定的角度尺度并提取关于其形状的信息。最后，我讨论了如何将这些估计可以被用来作为盲或封闭盒宇宙剪切数据分析的一部分，以评估和发现B模式污染在高精度，同时避免观察员的偏见。
2012-08-01 astro-ph.CO
KiDS-450: Enhancing cosmic shear with clipping transformations
我们提出了第一个“剪切”宇宙剪切测量使用的数据从千度调查（KiDS-450）。“削波”变换抑制了来自宇宙场的最高密度、非线性区域的信号。我们证明，这些转换时，提高约束$S_8=σ_8(Ω_{\rm{m}}/0.3)^{0.5}$与传统的两点统计结合使用。对于KiDS-450数据，我们发现，相较于单独的剪切关联函数，组合测量将对$S_8$的约束提高了17%。我们使用一套数值模拟确定剪切关联函数的期望值，并开发方法来减轻掩蔽和散粒噪声的影响。未来在数值模拟和质量重建方法的改进将允许剪切宇宙剪切统计的精确校准，使剪切可以成为弱透镜分析的标准工具。
2018-09-12 astro-ph.CO
Cosmic Shear in Effective Field Theory at Two-Loop Order: Revisiting $S_8$ in Dark Energy Survey Data
Columbia University（哥伦比亚大学）；NASA Hubble Fellowship Program（NASA哈勃学者计划）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Center for Theoretical Physics – a Leinweber Institute, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院莱因韦伯理论物理中心）；The NSF AI Institute for Artificial Intelligence and Fundamental Interactions（NSF人工智能基础相互作用研究所）；Leinweber Institute for Theoretical Physics at Stanford（斯坦福大学莱因韦伯理论物理研究所）；Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology（卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所）
本文利用二阶有效场论分析暗能量巡天数据，通过 lensing-counterterm 扩展和 spin-2 EFT 预测，约束了 lensing 幅度，并发现 $S_8$ 无张力，表明宇宙结构增长与宇宙模型无关。
2026-03-30 astro-ph.CO
The Impact of Quadratic Biases on Cosmic Shear
在本文中，我们重新审视宇宙剪切功率谱中的潜在偏差所造成的偏差项乘以剪切的二次幂。将乘法偏置场扩展为一系列独立的自旋$s$场，我们发现项$m_s$乘以剪切的整数和半整数幂。我们将这些偏差传播到形状测量统计和宇宙剪切功率谱中。我们发现，这种偏差可以通过对校准数据进行回归来测量。我们发现，剪切的整数功率的二次阶项的功率谱的影响是一个额外的双谱依赖性;忽略二次项可能会导致偏差的宇宙学参数高达$2(m_2+m_{-2}-m_6)0.4σ$阶段IV暗能量实验，但它们的敏感性可以通过使用的方法来减少，以消除小尺度的敏感性。我们还发现，对于剪切的半整数幂，对于第四阶段实验，需要知道偏差优于近似$σ[m_0+15(m_1+m_3)+0.1(m_{-1}+m_5)]\leq 0.01$。在未来，第四阶段的暗能量实验应该设法测量和最小化所有这些偏差项。
2022-05-21 astro-ph.CO
The impact of galaxy colour gradients on cosmic shear measurement
宇宙剪切被认为是最有潜力限制暗能量的方法。为了利用这种潜力，有必要非常精确地测量星系的形状，这反过来又需要一个详细的图像模糊模型，即点扩散函数（PSF）。一般来说，PSF随波长而变化，因此在观测滤波器上积分的PSF取决于物体的光谱。对于一个典型的星系，光谱在整个星系图像中是变化的，因此PSF取决于图像中的位置。我们估计的偏见剪切由于这样的颜色梯度建模星系使用两个共同中心，共同椭圆Sersic配置文件，每个具有不同的光谱。我们估计忽略颜色梯度的影响，并发现从一个单一的星系的剪切偏置可以是非常大的，这取决于星系的属性。我们发现，减半的过滤器宽度减少剪切偏置的一个因素约为5。我们表明，一阶，层析宇宙剪切两点统计依赖于平均剪切偏置在星系人口在一个给定的红移。对于一个单一的广泛的过滤器，并平均在一个小的星系目录，我们发现一个平均剪切偏置，这是次主导未来的宇宙剪切调查预测的统计误差。然而，真实的平均剪切偏差可能会超过统计误差，这取决于星表在宇宙剪切巡天中对观测到的星系分布的准确程度。然后，我们调查的两个过滤器成像的剪切上的偏差，并发现偏差减少了至少一个数量级。最后，我们发现，它是可能的校准星系的颜色梯度被忽略使用两个过滤器成像的噪声星系的公平样本，如果星系模型是已知的。对于S/N为25的星系的数量需要在每个层析红移箱是1 e4的顺序。
2011-05-27 astro-ph.CO
Intrinsic alignments in the cross-correlation of cosmic shear and CMB weak lensing
我们证明了星系与大尺度潮汐场源的内在对齐对最近检测到的星系切变和微波背景弱透镜的互相关有额外的贡献。额外项是标准宇宙剪切研究中的“GI”项的类比，并导致互相关幅度的减小。我们计算的内在对齐的贡献，在线性和非线性理论，并表明，它可以在大约15%的水平CFHT条纹82红移分布，如果假设的正则振幅的内在对齐。因此，新的术语可以潜在地调和与标准LCDM测量的互相关的明显低值。我们讨论了信号中的各种小尺度效应以及对源红移分布的依赖性。我们讨论了令人兴奋的可能性，自校准的内在排列与宇宙剪切和弱透镜的微波背景的联合分析
2014-07-18 astro-ph.CO
Investigating clustering dark energy with 3d weak cosmic shear
随着观测证据越来越多地巩固了宇宙学常数是宇宙加速膨胀的来源的情况下，未来的实验是否可以检测到偏离这一标准情景的问题，如果是这样，有多好，这是紧迫的。假设一个暗能量成分不同于一个宇宙学常数，可观察到的效应一般包括由流体（静止坐标系）的声速描述的引力聚集。我们采用三维弱宇宙剪切，一个建议的方法，利用完整的三维信息固有的宇宙剪切场，探索未来的调查，以检测暗能量集群和签名的大尺度上的物质功率谱的增强幅度的能力。为此，我们提出了适当的数值方法，方便三维弱宇宙剪切计算。我们发现，可能的限制很大程度上取决于暗能量状态方程w。如果w不是非常接近-1，那么结合欧几里得和普朗克的数据，将声速的平方限制在一个数量级内似乎是可能的。
2012-08-24 astro-ph.CO
Reconstructing the matter power spectrum with future cosmic shear surveys
本文提出一种从 Stage-IV 宇宙剪切测量中直接重建物质功率谱的方法，证明其对非线性尺度敏感，能区分重子反馈模型，并为 $S_8$ 是否符合 $\Lambda$CDM 提供确切答案。
2024-04-28 astro-ph.CO
On Mitigation of the Uncertainty in Nonlinear Matter Clustering for Cosmic Shear Tomography
我们提出了一种新的方法，处理宇宙剪切功率谱分析中的物质聚类的不确定性，主要是由于对小尺度上的非线性重子过程知之甚少。我们表明，剪切功率中包含的大部分关于暗能量物理的信息来自这些小尺度;从宇宙剪切分析中去除这些非线性尺度会导致暗能量参数测量精度降低50%，边缘化所有其他参数。在本文中，我们提出了一种方法来恢复小尺度上的信息，允许宇宙剪切测量非线性物质的功率谱本身和边缘化的所有可能的功率谱使用路径积分。在这些非线性区域中，信息仍然可以从弱透镜的几何部分中恢复。在这种自校准机制中，我们发现我们恢复了90%的暗能量信息。包括一个信息先验，我们发现非线性物质的功率谱需要准确地知道到1%下降到k=50 h/Mpc恢复99%的暗能量信息。这对理解星系晕尺度上的重子效应提出了重大的理论挑战。然而，来自弱透镜的自校准也可能提供观测输入，以帮助约束重子物理。
2010-12-15 astro-ph.CO
Cosmic flexion
宇宙弯曲和宇宙剪切一样，是一种关联函数，其信号来源于宇宙的大尺度结构。基于对宇宙剪切的观测成功，以及前所未有的大规模宇宙学数据集的质量，探索宇宙弯曲的实际限制的时机已经成熟。与具有宽功率窗口函数的宇宙剪切不同，宇宙弯曲只能在小尺度上测量，因此可以独特地对小尺度物质功率谱施加约束。在这里，我们提出了一个完整的理论形式主义的宇宙屈曲，包括屈曲屈曲和剪切屈曲两点相关性。我们目前的预测测量宇宙弯曲的暗能量调查（DES），第三阶段的宇宙调查，并评论未来的前景，测量这些宇宙弯曲信号在即将到来的时代阶段IV实验。
2022-06-30 astro-ph.CO
Estimating the weak-lensing rotation signal in radio cosmic shear surveys
在宇宙学中，弱透镜已经成为一个越来越重要的工具，利用星系的形状来测量宇宙切变已经成为常规。弱透镜畸变张量除了包含剪切的两个分量外，还包含另外两个效应：会聚和旋转。使用基于星系形状的标准宇宙剪切估计器无法测量旋转模式，因为在图像被透镜化之前，没有关于图像原始形状的信息。由于这一点，在宇宙学弱透镜巡天中没有提出旋转模的估计，旋转模也从未受到约束。在这里，我们推导出这个量的估计，这是基于使用的无线电偏振测量星系的固有位置角。旋转模式可以由$Λ$ CDM之外的物理学产生，并且还提供了执行$Λ$ CDM和弱透镜测量本身的一致性检查的机会。我们提出了这个估计的模拟，并表明，宇宙弦谱的教学的例子，这个估计可以检测到的信号，是符合普朗克的约束。我们检查之间的连接的旋转模式和剪切$B$模式，从而如何估计可以帮助控制系统在未来的无线电弱透镜调查。
2016-12-05 astro-ph.CO
Large deviations theory approach to cosmic shear calculations: the one-point aperture mass
本文提出了一个通用的形式主义，允许的累积量生成函数和一点概率分布函数（PDF）的孔质量（$\hat{M}_{ap}$），一个共同的观测宇宙剪切观测的推导。我们的形式主义是基于大偏差原理（LDP）适用于，在这样的宇宙学背景下，任意一组同心细胞的密度。我们在这里表明，LDP确实可以用于一个更大的家庭比以前设想的可观测量，如那些建立从连续和非线性泛函的密度分布。可观测孔径质量的一般表达式取决于约化的剪切剖面，使其成为投影密度场的一个相当复杂的函数。由于这个困难，通常采用的近似包括在忽略非线性效应的情况下，用这种结构中的剪力代替减小的剪力。我们能够精确地量化这种近似如何影响$\hat{M}_{ap}$统计特性。特别是，我们推导出纠正项的偏度的$\hat{M}_{ap}$和重建其一点PDF。
2017-08-01 astro-ph.CO
Ultrahigh-energy Cosmic-ray Nuclei from Black Hole Jets: Recycling Galactic Cosmic Rays through Shear Acceleration
我们进行蒙特卡罗模拟的相对论剪切加速度致力于一个喷茧系统的活动星系核。在晕中，一定比例的银河系宇宙射线被夹带，足够高的能量粒子可以被注入到再加速过程中，并进一步加速到100 EeV。我们表明，剪切再加速机制导致逃逸宇宙射线，$dL_E/dE\propto E^{-1}-E^0$，不同于传统的$E^{-2}$频谱硬频谱。超高能核的超太阳丰度是由于TeV-PeV能量的注入而实现的。结果表明，我们的模型可以合理地解释最高能谱和质量组成，与各向异性数据没有矛盾。
2018-01-17 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
A novel method for unbiased measurements of growth with cosmic shear
我提出了一种新的技术，通过弱透镜宇宙剪切的功率谱测量宇宙结构的生长。它是基于一个模板拟合的方法，其中红移依赖的幅度透镜调制一个固定的模板功率谱。这种振幅被提升为自由参数，并与层析宇宙剪切数据拟合，读取$D(z)\,σ_8\,Ω_{{\rm m},0}=:Ωσ_8(z)$，其中$D(z)$是生长因子，$σ_8$是物质功率谱的总振幅的代理，而$Ω_{{\rm m},0}$是当今物质丰度。我表明，这种方法是能够正确地重建$Ωσ_8$在整个红移的百分比水平，从而使我们能够通过观察离散示踪剂无偏地测量结构的增长。此外，我只使用线性尺度上的测量。该方法是高度互补的测量的偏差和增长，$bσ_8(z)$和$fσ_8(z)$，从星系聚类分析。我还证明了该方法是强大的对模板中的宇宙学参数的不正确的选择，由于包含一个Alcock Paczyovski参数。
2022-06-07 astro-ph.CO
Tomography from the Next Generation of Cosmic Shear Experiments for Viable f(R) Models
我们在修正作用量f（R）理论的框架下给出了两个可行的宇宙学模型所预言的宇宙剪切信号。我们使用f（R）模型，其中宇宙当前的加速膨胀是修正的引力拉格朗日量而不是暗能量（DE）的直接结果，无论是真空能量/宇宙学常数的形式，还是动态标量场（例如quintessence）的形式。我们选择Starobinsky（St）和Hu & Sawicki（HS）f（R）模型，它们经过精心设计，可以通过太阳系重力测试。为了进一步支持--或者排除-- f（R）理论作为DE假说的替代候选者，我们利用了弱引力透镜的力量，特别是宇宙剪切。我们计算断层剪切矩阵，因为它将由即将到来的欧空局宇宙视觉欧几里得卫星测量。我们发现在St模型中宇宙剪切信号几乎完全退化为LCDM，而在HS模型中很容易区分。此外，我们计算相应的Fisher矩阵的St和HS模型，从而获得其宇宙学参数的预测。最后，我们表明，宇宙剪切的贝叶斯因子将肯定有利于HS模型LCDM，如果欧几里得测量值大于~0.02的额外HS参数n_HS。
2011-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Hyper Suprime-Cam Y3 results: photo-$z$ bias calibration with lensing shear ratios and cosmological constraints from cosmic shear
Leiden Observatory, Leiden University（莱顿天文台，莱顿大学）；Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学天文学与天体物理中心）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), University of Tokyo（东京大学 Kavli宇宙物理学与数学研究所（WPI））；Kobayashi-Maskawa Institute for the Origin of Particles and the Universe (KMI), Nagoya University（名古屋大学 Kobayashi-Maskawa粒子宇宙起源研究所（KMI））；Institute for Advanced Research, Nagoya University（名古屋大学高等研究院）；Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系）；Department of Physics and Astronomy and PITT PACC, University of Pittsburgh（匹兹堡大学物理与天文学系及PITT PACC）；National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), National Institutes of Natural Science（日本国立天文台（NAOJ），国立自然科学研究院）；The Institute of Statistical Mathematics（统计科学研究所）
本文利用小尺度的星系-星系引力透镜效应校准光谱红移偏差，并通过宇宙 shear 数据获取宇宙学参数约束，展示了小尺度引力透镜在弱引力透镜宇宙学中的应用价值。
2026-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Shear Measurement using Autoconvolved Images
我们研究了利用自卷积星系图像的四极矩测量宇宙剪切的可能性。图像的自卷积对应于其功率谱的逆傅立叶变换。该方法具有以下优点：通过减去自卷积点扩展函数（点扩散函数）的四极矩，可以校正由点扩展函数引起的拖尾效应;自卷积图像的质心可以简单地确定;噪声引起的系统误差可以直接在傅立叶空间中消除;点扩展函数图像也可以包含噪声，其影响同样可以消除。与一个大的合奏模拟星系的图像，我们表明，新的方法可以达到一个子百分比级的精度在一般条件下，虽然越来越大的邮票大小不太紧凑的配置文件的星系。
2016-07-26 astro-ph.CO
A bias in cosmic shear from galaxy selection: results from ray-tracing simulations
我们确定和研究一个以前未知的宇宙剪切测量系统的影响，所造成的选择用于形状测量的星系，特别是拒绝密切（混合）星系对。我们使用基于千禧年模拟和半解析模型的星系形成的射线跟踪模拟来创建逼真的星系目录。从这些，我们量化的剪切关联函数的偏差，通过比较测量从星系目录与不删除的密切对。似然分析被用来量化宇宙学参数估计的变化。对具有近邻的天体进行过滤，（a）改变了用于关联函数测量的星系的红移分布，（b）将背景中源的数量密度与前景中的密度场相关联。这导致了关联函数的尺度依赖性偏差达到百分之几，转化为类似幅度的宇宙学参数偏差。这使得这种新的系统效应对即将进行的和计划中的宇宙切变调查可能有害。作为补救措施，我们提出并测试了一种可以显着减少偏差的加权方案。
2011-01-17 astro-ph.CO
The cross-correlation between 3d cosmic shear and the integrated Sachs-Wolfe effect
本文首次计算了三维宇宙剪切和综合萨克斯-沃尔夫效应之间的互相关。这两个信号结合在一个单一的形式主义，这允许计算的完整的协方差矩阵。为了避免物质功率谱和星系内在排列的非线性演化所带来的不确定性，我们的分析仅限于大尺度，即l = 1000以下的多极子。我们证明，在Fisher分析，这种减少相比，其他研究的三维弱透镜延伸到更小的尺度是补偿的信息，如果获得额外的iSW信号，特别是它的互相关与透镜数据被认为是。考虑到即将到来的弱透镜巡天（如欧几里得）的观测标准，如果两种类型的信息在没有CMB先验的情况下结合起来，那么与宇宙剪切实验相比，宇宙学参数的边际误差将减少10%。一旦加上CMB数据的约束力，改进就变得微不足道了。
2016-03-21 astro-ph.CO
