The impact of higher-order distortions on the precise measurement of weak gravitational lensing shear and flexion
本文通过多个透镜模型分析高阶畸变对弱引力透镜剪切与弯曲测量的影响，发现忽略它们会产生数个百分点系统误差，而联合测量可将多数情况下误差降至1%以下。
2025-09-30 astro-ph.CO
Mass reconstruction by gravitational shear and flexion
星系团被认为是研究宇宙学的极好探针。为此，需要测量它们的质量，并了解它们的结构特性。提出了一种结合强透镜、弱透镜剪切和弯曲信息的星系团质量重建方法。我们扩展了弱透镜分析的内部部分的集群，特别是，提高子结构的分辨率。我们使用模拟表明，该方法恢复的质量密度分布的集群。我们发现，弱透镜屈曲对亚结构敏感。在结合屈曲数据到联合弱和强透镜分析，我们可以解决与子结构的集群属性。
2010-08-18 astro-ph.CO
Constraining primordial non-Gaussianity with cosmological weak lensing: shear and flexion
我们研究宇宙学的约束力的未来大规模弱透镜调查模型的\emph{Euclid}，特别是原始的非高斯。我们的分析认为，几个不同的估计投影物质的功率谱，剪切和弯曲的基础上，我们审查的协方差和Fisher矩阵。由宇宙切变单独为局部双谱形状提供的边界，在$σ_8$上被边缘化，处于$Δf_\mathrm{NL} \sim 100$的水平。我们考虑三个额外的双谱形状，宇宙剪切约束范围从$Δf_\mathrm{NL}\sim 340$（等边形状）到$Δf_\mathrm{NL}\sim 500$（正交形状）。宇宙弯曲约束对宇宙剪切约束的竞争力取决于星系固有的弯曲噪声，这仍然是几乎不受约束。采用文献中偶尔使用的非常高的值，导致屈曲贡献相对于剪切贡献基本上可以忽略不计，并且对于实际配置，前者不会显著改善后者的约束能力。由于屈曲噪声随尺度减小而减小，因此通过将分析扩展至$\ell_\mathrm{max} = 20,000$宇宙屈曲，同时仍为次优势，可在添加时通过$\sim 10%$改善剪切约束。然而，在如此小的尺度上，物质的高度非线性聚集和重子物理的影响使得任何误差估计都不确定。通过考虑较低的、可能更现实的屈曲固有形状噪声值，导致屈曲约束功率是$\sim 2$的因子，优于剪切的因子，并且$σ_8$和$f_\mathrm{NL}$的界限在它们组合时被提高了$\sim 3$的因子。（节略）
2012-09-18 astro-ph.CO
Analytic PSF Correction for Gravitational Flexion Studies
给定一个星系图像，我们不能简单地测量它的弯曲度。图像的自旋一和三形状属性，通常与F和G弯曲有关，实际上是星系内在形状和望远镜PSF的复杂函数，除了透镜属性。剪切也是如此。在这项工作中，我们创建了一个完整的分析映射从明显测量的星系弯曲到引力弯曲（1）创建简单的模型透镜星系和PSF的扭曲主要是由大气拖尾和光学像差，（2）卷积两个模型，（3）比较前和后卷积弯曲的形状变化的最终图像。为了完整起见，我们对剪切也做同样的处理。正如所料，望远镜散光，彗差，三叶草可以破坏测量的剪切，F-弯曲，和G-弯曲，特别是对小星系。我们还发现，PSF的大小稀释的屈曲信号比剪切信号更快。此外，剪切，弯曲和不对称像差之间的混合可以在透镜测量中产生附加的偏移，这些偏移随星系大小和星系椭圆率和弯曲值而变化。但并非一切都失去了;通过测量模式，我们可以纠正它们。
2014-05-23 astro-ph.CO
High Resolution Weak Lensing Mass-Mapping Combining Shear and Flexion
我们提出了一种新的质量映射算法，专门设计用于从重力剪切和弯曲的组合中恢复小尺度信息。包括屈曲允许我们在小尺度上补充剪切，以增加子结构的灵敏度和收敛图的整体分辨率，而不依赖于强透镜约束。为了保留所有可用的小尺度信息，我们避免任何不规则采样的输入剪切和屈曲场的分箱，并将质量映射问题视为一般不适定的逆问题，使用鲁棒的多尺度小波稀疏先验进行正则化。由此产生的算法采用了红移，减少剪切，并减少个别星系的弯曲测量，并通过使用快速傅立叶估计是非常有效的。我们测试我们的重建方法上的一组现实的弱透镜模拟对应于典型的HST/ACS集群观测，并证明了我们的能力，恢复子结构，包括屈曲丢失，如果只使用剪切信息。特别是，我们可以检测到的子结构在15 $^{\prime \prime}$规模以及以外的关键区域的集群。此外，弯曲也有助于约束主要暗物质晕中心区域的形状。我们的质量映射软件，称为Glimpse 2D，可以在http://www.cosmostat.org/software/glimpse上免费获得。
2016-03-04 astro-ph.CO
Flexion measurement in simulations of Hubble Space Telescope data
我们提出了一个模拟分析弱引力透镜弯曲和剪切测量使用shapelet分解，并确定弯曲和剪切测量噪声之间的差异，在深调查数据。从哈勃太空望远镜超深场（HUDF）的星系模型和应用校正的HUDF点扩散函数，我们产生透镜模拟深，光学成像数据从哈勃的高级相机的调查（ACS），与现实的星系形态。我们发现，弯曲和剪切估计在我们的测量管道不同：而固有的星系形状通常是剪切估计噪声的主要贡献，由于有限的光子计数和探测器读取噪声的像素噪声是弯曲估计的不确定性的主要贡献者，在广泛的星系信噪比。这种像素噪声也增加得更快，星系信噪比降低比剪切估计发现。我们提供了简单的幂律拟合函数的这种行为，弯曲和剪切，允许的效果，以适当占在未来的预测弯曲测量。使用模拟，我们还量化了我们的shapelet弯曲和剪切测量管道的系统偏差，用于深哈勃数据集，如来自形态学和SED的星系演化，空间望远镜A901/902星系演化调查或宇宙演化调查。测量偏差被认为是显着的，但与以前的研究一致。
2013-08-14 astro-ph.CO
New highly precise weak gravitational lensing flexions measurement method based on ERA method
弱引力透镜弯曲是一种弱透镜畸变，定义为引力透镜势的三阶导数的自旋1和自旋3的组合。由于剪切具有二阶导数的自旋2组合，因此屈曲信号给出了与剪切信号部分独立的信息，并且比剪切信号对局部质量分布更敏感。因此，它的测量有望在观测宇宙学中发挥重要作用。然而，由于屈曲信号的微弱性以及其固有噪声的复杂性使得其精确观察非常困难。本文提出了一种新的测量屈曲信号的方法，即ERA方法，它是一种测量弱透镜剪切的方法，不需要任何近似。我们发现两个特定的组合的弯曲，提供的数量，只有透镜信息和自由的内在噪声时，采取平均。通过简单的数值模拟证实，这些组合的统计平均值实际上不依赖于固有失真的强度。
2021-11-22 astro-ph.CO
Delensing Gravitational Wave Standard Sirens with Shear and Flexion Maps
超大质量黑洞双星系统（SMBHB）是标准的警报器-标准蜡烛的引力波类似物-如果被引力波探测器发现，它们可以用作精确的距离指示器。不幸的是，引力透镜会随机放大SMBHB信号，严重降低任何距离测量。使用SMBHB视线的弱透镜映射，我们可以估计其放大率，从而消除其距离的一些不确定性，我们称之为“去透镜”。“我们发现，当星系剪切与弯曲测量相结合时，去透镜化得到了显着改善，这减少了重建放大图中的小尺度噪声。在高斯近似下，我们估计，对于z=2的SMBHB，用极大望远镜（ELT）的2D马赛克图像去透镜可以减少大约30-40%的距离误差。包括一个额外的宽剪切图从空间测量望远镜可以减少50%的距离误差。这样的改进将使SMBHB作为宇宙学距离探测器或作为对现有探测器的完全独立检查更具价值。
2009-07-21 astro-ph.CO
Reducing distance errors for standard candles and standard sirens with weak-lensing shear and flexion maps
引力透镜会导致测量到高红移标准烛光和标准塞壬（如Ia型超新星、伽马射线暴和合并超大质量黑洞双星）的距离出现重大误差。因此，通过使用透镜放大倍率的独立且准确的估计来校正透镜误差将具有显著的益处。我们调查如何准确的放大率可以推断从星系剪切和弯曲数据重建的收敛图。我们采用射线追踪通过千禧年模拟在大的领域，模拟透镜观测，并执行弱透镜重建这些领域。我们确定最佳的方法来过滤重建的收敛图，并将它们转换为放大图。我们发现，对于红移z=1.5（z=5）的标准烛光/塞壬，每角分100个星系的切变巡天^[2]可以帮助减少平均20%（10%）的透镜引起的距离误差，而对于每角分500个星系的切变和弯曲估计的未来巡天^[2]，则可以减少50%（35%）。对于红移z>=3的星系，如果在重建中使用星系的单个红移，可以实现5%的进一步改善。此外，重建允许一个识别的收敛性低的区域，并在其中可以实现高达75%的误差减少。
2010-10-31 astro-ph.CO
Adaptive Reconstruction of Cluster Halos (ARCH): Integrating Shear and Flexion for Substructure Detection
Drexel University（德雷塞尔大学）
ARCH是一种新的重力透镜管道，用于星系团质量重建，通过联合剪切-弯曲分析JWST图像。该方法采用分阶段优化策略，逐步过滤和选择候选晕，而非需要全局似然模型或强先验。该设计使重建计算可行且灵活，能够系统测试多种信号组合。
2026-04-29 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
Probing Galaxy Dark Matter Haloes in COSMOS with Weak Lensing Flexion
目前的结构形成理论预测了星系暗物质晕的特定密度分布，并且利用弱引力透镜，我们可以在几个尺度上探测这些分布。在小尺度上，被称为弯曲的高阶形状失真为弱透镜测量增加了重要的细节。我们在这里提出了第一次检测的星系星系弯曲信号的空间数据，获得使用新的Shaperies管道介绍。我们结合这种高阶透镜信号与剪切约束的平均密度分布的星系透镜在哈勃太空望远镜COSMOS调查。我们还表明，来自附近明亮物体的光可以显着影响屈曲测量。校正透镜光的影响后，我们表明，包括弯曲提供更严格的约束密度分布比单独剪切。最后，我们发现一个平均密度分布符合等温球。
2010-11-28 astro-ph.CO
Analytical shear and flexion of Einasto dark matter haloes
N体模拟预测，暗物质晕在星系和星系团尺度上都可以用特定的密度分布来描述。弱引力透镜通过测量它们的一阶和二阶性质，剪切和弯曲，是一个强大的观测工具，调查这些剖面的真实形状。最近，在描述暗物质晕时，三参数密度分布图中的一个是Einasto分布图。我们提出的剪切和Einasto暗物质晕的第一和第二弯曲的精确表达式，使用梅林变换形式主义的福克斯H和梅杰G功能，这是有效的Einasto指数的一般值。由此产生的表达式可以写成级数展开，使我们能够研究这些量的渐近行为。此外，我们比较了剪切和弯曲的Einasto配置文件与不同的质量配置文件，包括奇异等温球，Navarro-Frenk-White配置文件，和Sérsic配置文件。我们调查的浓度和指数依赖性的Einasto配置文件，发现剪切和第二屈曲可以用来确定晕浓度，而Einasto指数的剪切和第一和第二屈曲可以采用。我们还提供了弱透镜性质和其他透镜量的简化表达式的广义超几何函数。
2012-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Power of Cosmic Flexion in Testing Modified Matter and Gravity
引力子是一种弱透镜效应，导致了透镜星系的弱偏斜和弧形外观。屈曲信噪比可以比剪切的信噪比大一个数量级。这是第一次，我们展示了如何使弯曲的一个宝贵的工具，用于区分不同的宇宙模型。我们分析了统一的暗物质和暗能量的标量场模型、膜世界宇宙学和两个f（R）修正作用量理论。我们表明，这些模型可以区分从LCDM在几个标准偏差，通过测量宇宙弯曲的功率谱。
2011-04-20 astro-ph.CO
Gravitational Flexion by Elliptical Dark Matter Haloes
我们提出了椭圆形透镜质量分布预期的引力透镜弯曲方程。这些可以减少到一维的有限积分，从而节省了大量的计算时间比一个完整的二维计算。我们估计限制星系晕椭圆度的一系列潜在的未来调查，发现从两种不同类型的屈曲的约束是可比的，是两个数量级更严格的比那些从剪切。因此，在未来的调查中，星系晕的形状似乎是一个非常有前途的潜在工具。
2009-03-23 astro-ph.CO
Flexion in Abell 2744
我们提出了第一个弯曲聚焦的引力透镜分析的第一个强透镜的“宇宙望远镜”星系团，观察哈勃前沿领域倡议的一部分。使用阿贝尔2744（z = 0.308）的HST观测，我们应用修改后的解析图像模型（AIM）技术来测量源星系的弯曲和剪切值在最终的数密度为82弧分$^{-2}$。通过单独使用屈曲数据，我们能够识别除了距簇核心偏移1.43'的主要子结构峰之外，沿簇的心脏对齐的主要质量结构。我们生成两种类型的非参数重建：屈曲孔质量图，其分别识别质量信噪比为3.5 $σ$和2.3 $σ$的中央电位和子结构峰;以及直接从平滑屈曲场导出的收敛图。对于主峰，我们在45”（145 h $^{-1}$ kpc）孔径内发现了$1.93\times10^{14}\,h^{-1}\,M_{\odot}$的质量，对于西部亚结构，我们在25”（80 h $^{-1}$ kpc）孔径内发现了$7.12\times10^{13}\,h^{-1}\,M_{\odot}$的质量。通过将非奇异等温球轮廓拟合到屈曲数据，确定相关的峰值速度分散分别为$σ_v$ = 1630 km/s和$σ_v$ = 766 km/s。此外，我们使用同步剪切测量独立重建更广泛的集群质量结构，并发现它是无法重现的小规模结构与屈曲重建。最后，我们对Abell 2744平行天场进行了同样的分析，在噪声重建中没有发现强的幻影信号。
2016-11-24 astro-ph.CO
Improving lensing cluster mass estimate with flexion
引力透镜一直被认为是确定星系团总质量的有价值的工具。从背景星系的椭圆率统计推断的剪切剖面允许探测星系团的中间和外部区域，从而确定维里质量估计。然而，质量片退化和需要大量的背景星系激励寻找替代示踪剂，可以打破模型参数之间的退化，从而提高质量估计的准确性。透镜弯曲，即透镜势的三阶导数，已经被认为是对上述探索的一个很好的回答，因为它探测了质量分布的细节。我们在这里调查是否确实是这种情况下，考虑共同使用弱透镜，放大和屈曲。我们使用Fisher矩阵分析来预测在剪切和屈曲信号噪声（S/N）比上的不同假设的质量精度的相对改善，也改变了集群质量，红移和椭圆率。结果表明，对于屈曲S/N比的合理值，簇质量的误差可以减小到2倍。作为一般的结果，我们得到的质量精度的改善是更扁平的晕较大，但提取一般的趋势是一个困难的，因为许多参数在发挥作用。然而，我们发现，弯曲是一样有效的放大，以提高质量和浓度测定的准确性。
2016-07-20 astro-ph.CO
Reconstruction of small-scale galaxy cluster substructure with lensing flexion
我们从模拟的引力透镜数据集，包括强透镜，弱透镜剪切，和测量的二次图像失真-弯曲的星系团规模的质量分布的重建。构造透镜数据以在具有和不具有屈曲的质量重建之间进行直接比较。我们表明，在没有屈曲测量，显着的星系群规模的子结构可以保持未检测到的重建质量配置文件，并由此产生的配置文件低估了孔径质量的子结构区域的$\sim25-40\%$。当包括屈曲时，可以在小于10 \arcsec的角分辨率下检测到质量为$\sim3\times10^{12}$ M $_\odot$的亚晕。通过屈曲重建的轮廓的孔径质量与输入分布值匹配，误差在$\sim13\%$内，包括统计误差和分散。这表明了重要的约束，屈曲测量放置在子结构的星系团和它的效用，用于生产高保真质量重建。
2015-03-27 astro-ph.CO
Weak gravitational flexion in various spacetimes: Exotic lenses and modified gravity
像埃利斯虫洞这样的奇异物体被认为是引力透镜。就像它们的非奇异对应物一样，关于这些透镜的信息可以通过考虑它们引起的强透镜场和弱透镜场来找到。在这项工作中，我们考虑如何弱引力透镜弯曲可以提供信息以外的剪切。我们发现，方向屈曲可以区分的情况下，一个积极的或消极的收敛方向剪切不能，因此可以提供一个独特的透镜签名的对象与埃利斯虫洞型度量。我们还考虑宇宙弯曲，弯曲关联函数，其信号来源于宇宙的大尺度结构，在修改后的重力的背景下。我们发现弯曲是一个独特的探针参数模型的修改重力，特别是在尺度依赖的现象学后广义相对论功能的情况下。
2022-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Weak lensing of strong lensing: beyond the tidal regime
本研究针对强引力透镜分析中忽略视线挠曲效应的问题，构建了含4个复参数的视线挠曲最小模型，预测其星系尺度量级为10^-3角秒^-1，发现忽略它会使视线剪切偏差达2σ，纳入后可恢复准确性但精度下降，目前需作为冗余参数处理。
2024-07-15 astro-ph.CO
Measuring Dark Matter Substructure with Galaxy-Galaxy Flexion Statistics
在星系和星系团尺度上测量暗物质晕的亚结构性质具有重要意义。在这里，我们提出了一种方法来约束子结构的性质，在星系星系透镜的背景下使用弱引力弯曲的方差。我们展示了弯曲方差在测量暗物质晕N体模拟中的子结构的有效性，并给出了预期的星系-星系透镜信号。我们表明，该方法的整体星系晕质量的不敏感性，并预测该方法的信号噪声的天基全天空调查，表明存在的子结构下降到10^9 M_ \odot晕可以可靠地检测。
2009-09-28 astro-ph.CO
Intrinsic and extrinsic gravitational flexions
本文的主题是一个概括的线性模型的星系的内在排列的内在弯曲：在这个模型中，三阶矩的亮度分布反映扭曲的椭圆星系所造成的三阶导数的引力势，或等价地，梯度的潮汐引力场。与此扩展的线性模型之间的亮度分布和潮汐引力场和量化的形状的星系在第三阶的HOLICs形式主义，我们能够计算角谱的内禀弯曲和交叉光谱与弱透镜弯曲。内禀弯曲的光谱通常比透镜弯曲小一个数量级，就像内禀椭圆率与弱剪切相比一样。我们发现，内在和外在的引力弯曲之间的负交叉相关，也补充了类似的内在和外在的椭圆度之间的相关性。讨论的物理细节的对齐模型，提供内在的弯曲和它们的缩放特性后，我们量化的内在和外在的弯曲的可观测性和估计与费舍尔形式主义如何以及对齐参数可以确定从一个欧几里德弱透镜调查。固有屈曲非常难以测量，并且仅在高度乐观的参数选择和噪声水平下产生可感知的信号，而对于更现实的屈曲测量误差基本上是不可检测的。
2022-03-09 astro-ph.CO
On the validity of the Born approximation for weak cosmic flexions
弱透镜计算通常是在玻恩近似的假设下进行的，其中光线路径近似为一条直线。此外，透镜-透镜耦合，其中有几个偏转沿光线往往被忽略。我们研究的影响，下降的玻恩近似，并考虑透镜透镜耦合，弱透镜效应到第二阶（宇宙弯曲），通过在光路中的微扰expansion. We提出了一个图形表示的透镜效应的修正。测量密度场导数的弯曲信号获得与平方重力剪切成比例的校正项;我们还发现，通过放弃玻恩近似，除了四个标准弯曲分量之外，还可以激发透镜畸变的两个自由度（扭曲分量）。我们推导出角功率谱的弯曲和扭曲，有和没有玻恩近似和透镜透镜耦合，并确认玻恩近似是一个很好的近似弱宇宙弯曲，除了在非常小的尺度。
2011-01-25 astro-ph.CO
Measuring Gravitational Lensing Flexions in Abell 1689 Using an Analytic Image Model
测量星系团晕中暗物质的亚结构是对Lambda CDM结构形成模型的一个基本探索。引力透镜是一种测量总质量分布的技术，它与引力物质的性质无关，使其成为研究这些以暗物质为主的物体的重要工具。我们提出了一种新的方法来测量弱引力透镜弯曲，透镜剪切场的梯度，测量小角度尺度上的质量分布。虽然以前公布的测量弯曲的方法专注于测量透镜图像的衍生属性，如shapelet系数或表面亮度矩，但我们的方法将质量片变换不变的分析图像模型（AIM）拟合到每个星系图像。这个简单的参数模型跟踪透镜图像等照度线的失真并约束屈曲场。我们测试的AIM方法使用模拟数据图像与现实的噪声和各种unlensed图像属性，并表明它成功地再现了输入屈曲领域。我们还将AIM方法应用于Abell 1689的哈勃空间望远镜观测，并利用AIM方法测量的弯曲度探测了星团中的质量结构。
2012-05-16 astro-ph.CO
A new method to break the mass sheet degeneracy using aperture moments
由引力透镜剪切和高阶估计量弯曲确定的质量都受到质量片简并的影响。质量片简并是指使约化的切变和屈曲保持不变的变换。一般来说，这种转换可以近似通过增加一个恒定的表面质量密度片。我们提出了一种新的技术来打破质量片简并。该方法使用质量矩的剪切或屈曲领域的收敛信息，从数量计数，利用放大偏差。测量的质量矩之间的差异提供了附加常数的大小的估计值，即质量片。为了证明这一点，我们推导出的关系，在一般情况下适用于n阶矩，并显示如何可以有效地利用它们来打破简并。我们研究了这个简并参数的可探测性，发现这个简并参数可以从堆积星系-星系透镜数据和星系团透镜数据中可行地确定。此外，我们比较了SIS和NFW模型的收敛信息的信噪比。我们发现，剪切和弯曲的组合在星系和星系团尺度上表现最好，因此收敛信息可以用来打破质量片简并质量重建中没有损失。总之，在剪切、屈曲、会聚及其高阶矩的组合中存在功率。随着即将到来的和未来的卫星任务- EUCLID和WFIRST -预期的大量透镜数据，这种技术将是可行的。
2016-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
A New Estimate of Galaxy Mass-to-Light Ratios from Flexion Lensing Statistics
我们执行的前两个哈勃前沿场集群的弯曲为基础的弱引力分析：阿贝尔2744和MACS 0416。详细描述了一种使用投影屈曲信号作为集群成员质量探针的参数化方法。使用所测量的屈曲信号来确定每个聚类中的$L-θ_E$（作为$L-σ$的代理）缩放关系的归一化和斜率。一个平行的现场分析同时进行，以提供一个基线措施的方法的有效性。我们发现一个协议的费伯-杰克逊斜率$\ell$与星系年龄和形态的两个集群，以及理论上的区别，集群归一化质量。
2022-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
A new tool to determine masses and mass profiles using gravitational flexion
在最近的一份出版物中，推导出了引力弯曲的孔径质量统计，并表明至少用模拟数据在探测星系团内的大质量结构和子结构方面是有效的。此外，有人建议，屈曲孔质量信号降至零的半径可以允许估计所检测到的结构的质量或密度分布。在本文中，我们更充分地探索这种可能性，考虑到两个质量模型的峰值信号和零信号轮廓的行为-奇异等温球和Navarro-Frenk-White轮廓-在不同的孔径大小，过滤器形状和质量浓度参数。我们证明了屈曲孔径质量统计在区分质量分布和浓度参数方面的有效性，并在提供晶状体质量的准确估计方面的有效性，在1.5或更好的因子内。此外，我们比较孔径质量的方法，从屈曲测量的收敛的直接非参数重建。我们证明，孔径质量技术是更好地能够约束的中心密度分布的形状，获得更精细的角分辨率重建，并不遭受模糊的信号的归一化，在对比的直接方法。
2010-02-22 astro-ph.CO
The impact of camera optical alignments on weak lensing measures for the Dark Energy Survey
望远镜点扩散函数（PSF）的质量是实现宇宙弱透镜观测的潜力，以约束暗能量和测试广义相对论的关键。在本文中，我们使用定量的弱引力透镜的措施，告知透镜光学对准的精度，具体参考暗能量调查（DES）。我们计算光学点图，并计算剪切和弯曲的PSF作为焦平面上的位置的函数。对于完美的光学对准，我们验证了DES光学设计的高质量，发现焦平面边缘附近对弱透镜剪切的最大PSF贡献为0.04。然而，如果透镜仅在其最大指定公差内刚好对准，则这可以增加大约三倍。我们依次计算E和B模式剪切和弯曲方差作为每个透镜的偏心或倾斜的函数。我们发现倾斜精度比偏心精度重要几倍，这取决于所考虑的镜头。最后，我们通过从每个参数的合理值范围中进行采样，考虑多个镜头同时偏心和倾斜的复合效应。我们发现，复合效应的危害可能是单独考虑任何一个镜头时的两倍。此外，这种组合效应改变了关于哪个镜头对准确对准最重要的结论。对于DES，前两个镜头的倾斜度是最重要的。
2012-06-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Host group degeneracy in gravitational lensing time delay determination of $H_0$
本研究揭示引力透镜时间延迟测量$H_0$中宿主群建模的简并性，指出挠率项可导致后验多峰及$H_0$偏差超10%，并提出改进MCMC算法或利用X射线数据解决该问题。
2023-09-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
What can galaxy shapes tell us about physics beyond the standard model?
本文系统研究了星系剪切和flexion对早期与晚期宇宙矢量、张量模式的响应，发现剪切是探测宇宙弦的有力探针，并可用于约束脉冲星计时阵列相关的新物理。
2024-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Towards an application of fourth-order shear statistics II: Efficient estimation of fourth-order shear correlation functions and an application to the DES Y3 data
本文提出并验证了一种高效估计弱透镜剪切四点相关函数及四阶孔径质量统计量的方法，并在DES Y3数据中显著探测到四阶孔径质量的连通部分，其估计器具有二次方缩放优势。
2025-09-09 astro-ph.CO
A roadmap to cosmological parameter analysis with third-order shear statistics III: Efficient estimation of third-order shear correlation functions and an application to the KiDS-1000 data
本文提出一种基于多极分解的三阶剪切相关函数高效估计器，在 KiDS-1000 数据中显著检测到三阶孔径质量统计（S/N=6.69），计算速度提升约100-1000倍，为第四阶段巡天提供了可行的计算方案。
2023-09-15 astro-ph.CO
Measuring cosmic shear with the ring statistics
常用的方法来分解E-和B-模式在宇宙剪切，即孔径质量色散和E/B-模式剪切关联函数，遭受的两点关联函数（2 PCF）的知识不完全的非常小和/或非常大的尺度。环统计，最近开发的宇宙剪切措施，改善了这个问题，并能够分解E-和B-模式使用2 PCF测量有限的时间间隔。首先，我们改进了环统计的滤波函数的信噪比。其次，我们研究的能力，环的统计约束宇宙学和比较的结果与孔径质量色散得到的宇宙学约束。第三，我们使用环统计测量CFHTLS（加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查）数据的宇宙剪切信号。我们考虑了一个尺度相关的滤波函数的环统计，提高其信噪比。此外，我们发现，存在滤波器功能，分解E-和B-模式使用有限范围的2 PCF（EB-统计），并具有更高的S/N比环统计。然而，我们发现，后者的数据点显着相关性比孔径质量色散和EB统计数据点。因此，环统计是一个理想的工具，以确定剩余的系统准确地作为一个功能的角度尺度。我们使用最新的CFHTLS分析的2 PCF，并由此计算环统计及其误差线。
2009-07-14 astro-ph.CO
A roadmap to cosmological parameter analysis with third-order shear statistics I: Modelling and validation
本文基于BiHalofit模型对三阶宇宙剪切统计量进行建模与N-body模拟验证，发现在类KiDS1000数据上联合二阶与三阶统计可显著提升宇宙学参数约束力且无偏。
2022-08-27 astro-ph.CO
Generalised model-independent characterisation of strong gravitational lenses VII: impact of source properties and higher-order lens properties on the local lens reconstruction
我们调查高阶引力透镜性质和背景源的性质对我们的方法的影响，以直接推断本地透镜的性质，在多个图像中的观测强引力透镜扩展，静态背景源的论文I至VI。由于局部透镜和源特性之间的简并性仅允许确定多个图像位置之间的相对局部透镜特性，因此我们无法区分由透镜效应引起的常见缩放和失真与固有源特性。这种退化对透镜建模的后果以及我们的方法和打破它的方法在这里详细介绍。我们还建立了定量措施的临界曲线周围找到明确的限制近似的有效性，源属性是可以忽略不计，以推断当地的透镜性能在临界点。源对局部透镜性质的影响取决于在图像位置处的减少的剪切以及源椭圆率的幅度和方向，正如我们在本文中推导的。同样，我们调查的三阶透镜属性（屈曲）的作用，在两个星系团的模拟和星系团透镜CL0024的Lenstool重建。在所有这三种情况下，我们发现，弯曲是可以忽略不计的，在超过90%的所有像素的透镜区域，我们目前的不精确度约为10%的本地透镜属性。将不精确度降低到2%，高阶项开始起作用，特别是在剪切分量接近于零的区域。
2022-07-27 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
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
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
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
Cosmology with the shear-peak statistics
对星系团的弱透镜搜索被低完整性和纯度所困扰，严重限制了它们用星系团质量函数约束宇宙学参数的有用性。“假阳性”的很大一部分是由于大尺度结构的投影，因此携带了关于物质分布的信息。我们证明，通过构造一个“峰函数”，在类比的集群质量函数，宇宙学参数可以被约束。为此，我们在Ω_m-σ_8平面上进行了大量的宇宙学N体模拟，研究了这个峰函数的变化。我们表明，峰值统计能够提供竞争的约束条件，从宇宙剪切断层扫描从相同的数据集。通过考虑峰值统计量和宇宙切变之间的全互协方差，我们表明，这两种方法的组合导致更严格的约束比单独使用任何一种方法都可以提供。
2009-10-28 astro-ph.CO
Convergence and shear statistics in galaxy clusters as a result of Monte Carlo simulations
本文研究了星系团晕环境对星系偏转特性的影响。为此，在$Λ$ CDM宇宙学模型中，对服从Einasto密度分布的圆形和椭圆形投影星系团晕进行了多重模拟。用Monte-Carlo方法计算了一个测试星系在其星系团中随机位置的外剪切和会聚。在整个模拟过程中，总维里质量，轮廓浓度和斜率参数的变化都为集群和它的组成星系。该星系团由平滑的物质分布（星系际气体和暗物质）和随机定位的星系组成。作为多次运行的结果，外部剪切和收敛有关的变量集团的特点和它的红移的稳健的统计估计。此外，对于通过星系团IRC-0218看到的星系透镜，模拟了星系团外部质量分布引起的放大。
2015-06-15 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
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
Towards an application of fourth-order shear statistics I. The information content of $\langle M_\mathrm{ap}^4 \rangle $
Universität Innsbruck（因斯布鲁克大学）；University of Bonn（波恩大学）
本文探讨四阶剪切统计在宇宙学参数约束中的应用，提出理论框架和数值计算方法，分析四阶孔径统计的信息含量。
2025-09-09 astro-ph.CO
Effect of baryonic feedback on two- and three-point shear statistics: prospects for detection and improved modelling
准确了解星系形成反馈对物质分布的影响是未来弱透镜实验的关键要求。最近的流体动力学模拟研究表明，不同的重子反馈方案导致显着不同的两点剪切统计。在本文中，我们将以前的工作扩展到三点剪切统计。我们表明，相对于暗物质的预测只有模型，信号的幅度可以减少多达30-40%的尺度上的几个弧分。我们发现，重子反馈可能会影响两点和三点剪切统计不同，并证明这可以用来评估各种反馈模型的保真度。特别是，即将到来的调查，如欧几里德可能能够区分不同的反馈模型，通过测量二阶和三阶统计。因为它可能仍然是不可能的预测重子反馈的第一原理的高精度，我们主张赞成的唯象模型，可以捕捉重子反馈过程的相关影响，除了宇宙学的变化。我们构建这样一个模型，通过修改暗物质-唯一的晕模型，使用少量的参数来解释能量反馈的一般效应。我们使用这个模型来执行一个简化的情况下，其中两个和三个点的剪切统计测量0.5和20弧分之间，其中波动的幅度，σ 8，物质密度参数，Om，和暗能量参数，w 0，是唯一未知的自由参数的可能性分析。我们表明，弱透镜调查，如欧几里得，边缘化的反馈参数描述的重子过程的影响，如流出驱动的反馈从恒星形成和活动星系核，可能能够减轻影响的偏差，σ 8和w 0。
2013-06-08 astro-ph.CO
A New Data Compression Method and its Application to Cosmic Shear Analysis
未来的大规模宇宙学调查将提供巨大的数据集，其分析需要有效的数据压缩。随着使用的统计量越来越多，计算准确的协方差是非常具有挑战性的。在这里，我们介绍了一种形式主义，实现有效的数据压缩，基于本地扩展的统计措施，围绕一个基准宇宙模型。我们专门应用和测试这种方法的情况下，宇宙剪切统计。我们证明了我们的方法的性能，使用Fisher分析宇宙剪切断层扫描描述的E-/B-模式分离统计（COSEBI）。我们表明，我们的数据压缩是非常有效的提取基本上是完整的宇宙学信息，从一个强烈减少数量的观测。具体地，所需的统计量的数量相对于COSEBI减少了至少一个数量级，与剪切两点关联函数相比，COSEBI已经基本上压缩了数据。如果使用高度不准确的协方差来定义压缩统计量，则效率似乎仅受到轻微影响，这表明该方法的鲁棒性。我们的结论是，一个有效的数据压缩是可以实现的，压缩统计的数量取决于模型参数的数量。此外，我们研究如何以及带功率可以从测量剪切关联函数在有限的间隔分离。我们展示了在傅立叶空间中构造礼帽滤波器的可能性的强大限制，其中实空间模拟具有有限的支持，从而产生对频带功率估计的准确性的强大界限。对于较窄的滤波器和较小的角度范围，估计的频带功率上的误差较大，对于相关情况，该误差可以大到10%。
2014-09-02 astro-ph.CO
Weak lensing from space: first cosmological constraints from three-point shear statistics
我们使用来自哈勃太空望远镜COSMOS巡天的弱透镜数据来测量宇宙剪切场的二阶和三阶矩，估计约有450，000个星系，平均红移<z>约为1.3。我们使用树码测量两点和三点剪切统计，将信号分为E，B和混合分量。我们提出了一个检测的光圈质量统计的三阶矩，并验证测量是强大的对系统误差所造成的点扩散函数（PSF）的残差和星系之间的内在对齐。测得的三点宇宙剪切信号的振幅与WMAP 7最佳拟合模型的预测非常一致，而潜在系统学的振幅与零一致。我们利用三套大型的Lambda CDM模拟来测试宇宙学预测的准确性，并估计宇宙学相关协方差的影响。我们利用测量结果进行了似然分析，发现Omega_m-sigma_8简并方向很好地拟合为：sigma_8（Omega_m/0.30）^（0.49）=0.78+0.11/-0.26。我们提出了一个更普遍的三点剪切统计量的第一次测量，并找到一个非常好的协议与WMAP 7最佳拟合宇宙学。对这个测量的宇宙学解释给出了σ_8（Omega_m/0.30）^（0.46）=0.69 +0.08/-0.14。此外，结合可能性分析，这种测量与孔径质量的二阶矩的测量提高了宇宙学约束的准确性，显示出这种组合的测量来推断宇宙学约束的高潜力。
2010-05-26 astro-ph.CO
KiDS-1000 cosmology: Combined second- and third-order shear statistics
本文首次利用二阶与三阶剪切统计量对KiDS-1000数据进行宇宙学分析，通过降低数据向量维度并验证建模准确性，成功约束了物质密度参数和结构增长参数。
2024-03-25 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
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
How well do third-order aperture mass statistics separate E- and B-modes?
利用引力剪切的三阶统计量，将有可能从正在进行的和未来的弱透镜巡天中提取有价值的宇宙学信息，由于剪切场的非高斯性，这些信息不包含在标准的二阶统计量中。孔径质量统计量是三阶统计量的适当选择，因为它们的简单形式和它们分离剪切的E-和B-模式的能力。然而，它已被证明，二阶孔径质量统计遭受E-/B-模式混合，因为它是不可能可靠地估计的形状密切对星系。这一发现引发了几个新的宇宙剪切的二阶统计测量的发展。对于三阶剪切统计量是否需要同样的发展在很大程度上取决于这种E-/B-混合对于三阶统计量的严重程度。我们测试了三阶孔径质量统计对E/B模式混合，并发现污染的水平是很好的描述由$θ/θ_{\rm min}$的功能，与$θ_{\rm min}$的截止尺度。在$θ> 10 \;θ_{\rm min}$的角标度下，由于E-/B-模混合而引起的E-模信号的减小小于1%，而泄漏到B-模中的信号甚至更少。因此，三阶孔径质量统计可以安全地用于分离E-和B-模式，并推断宇宙学信息，用于地面调查以及即将到来的空间调查，如欧几里得。
2014-01-29 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
The impact of spurious shear on cosmological parameter estimates from weak lensing observables
剪切测量中的残余误差，经过仪器系统学和大气效应的校正，可以影响来自弱透镜观测的宇宙学参数。在这里，我们结合了收敛地图，从我们的套件射线跟踪模拟与随机实现的虚假剪切。这使我们能够量化的误差和偏差的三重$(Ω_m,w,σ_8)$来自功率谱（PS），以及从三组不同的非高斯统计的透镜收敛场：闵可夫斯基泛函（MF），低阶矩（LM），和峰值计数（PK）。我们的主要结果是：（i）我们发现一个数量级较小的偏差从PS比以前的工作。(ii)PS和LM产生的偏差远小于形态统计（MF，PK）。(iii)对于积分振幅与当前估计值$σ^2_{sys}\approx 10^{-7}$一样低的严格高斯伪切变，即使对于具有LSST统计功效的调查，来自PS和LM的偏差也不重要。然而，我们发现，对于大于$\approx 100$ deg $^2$的调查，噪声中的非高斯性（不包括在我们的分析中）可能很重要，必须量化以评估偏差。(iv)形态统计（MF，PK）引入了重要的偏见，即使是高斯噪声，这必须在大型调查纠正。偏差在$(Ω_m,w,σ_8)$参数空间中处于不同方向，允许通过组合多个统计量进行自校准。我们的研究结果保证后续研究更广泛的透镜模拟和更准确的虚假剪切估计。
2015-01-05 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
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
