Accounting for baryonic effects in cosmic shear tomography: Determining a minimal set of nuisance parameters using PCA
在过去的大尺度结构（LSS）调查中占主导地位的系统不确定性可能会超过当前和未来LSS数据集的统计不确定性，从而可能限制宇宙学信息的提取。在这里，我们提出了一个总体框架（PCA边缘化），一贯纳入系统性影响的可能性分析。这种技术自然地考虑了干扰参数之间的退化，并且可以大大减少需要采样的参数空间的维度。作为一个实际应用，我们应用PCA边缘化占重子物理作为一个不确定性，在宇宙剪切层析成像。具体来说，我们使用CosmoLike对三组独立的数值模拟进行模拟似然分析，每组模拟涵盖了冷却，恒星形成和反馈机制不同的各种重子场景。我们模拟了第三阶段（暗能量调查）和第四阶段（大型综合巡天望远镜/欧几里德）的调查，并发现一个重大的偏差，如果重子物理不占宇宙学约束。然后，我们表明，PCA边缘化（采用最多3至4滋扰参数）消除这种偏见。我们的研究表明，即使在天体物理过程中存在大量的系统不确定性，也有可能获得对暗能量状态方程的鲁棒的、精确的约束。我们的结论是，PCA边缘化技术是一个强大的，通用的工具来解决精密宇宙学计划所面临的许多挑战。
2014-05-28 astro-ph.CO
Cosmic Shear Results from the Deep Lens Survey - II: Full Cosmological Parameter Constraints from Tomography
我们提出了一个层析宇宙剪切研究从深透镜调查（DLS），它提供了一个极限星等r_{lim} ~27（5 sigma），被设计为前光标大型综合巡天望远镜（LSST）调查的重点是深度。使用五个层析红移箱，我们研究它们的自相关和互相关约束宇宙学参数。我们使用一个光度依赖的非线性模型来解释起源于星系形状的内在排列的天体物理系统学。我们发现，DLS的宇宙学杠杆是现有的>10平方米之间的最高。宇宙切变巡天将DLS层析成像与Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP 9）的9年结果相结合，得到LCDM的Omega_m=0.293 - 0.014 ^{+0.012}，sigma_8=0.833 - 0.018 ^{+0.011}，H_0=68.6 - 1.2 ^{+1.4} km/s/Mpc，Omega_b=0.0475+-0.0012。将仅限WMAP 9约束的不确定性降低约50%。当我们不假设LCDM的平坦性时，我们从DLS+ WMAP 9组合获得曲率约束Omega_k=-0.010_{-0.015}^{+0.013}，然而当单独使用WMAP 9时，该曲率约束没有得到很好的约束。当加入重子声振荡（BAO）数据时，暗能量状态方程的参数w受到严格约束，用DLS+ WMAP 9 +BAO联合探测得到w=-1.02 - 0.09 ^{+0.10}。超新星约束的增加进一步将参数收紧到w=-1.03+-0…
2016-04-13 astro-ph.CO
Constraints on the dark matter and dark energy interactions from weak lensing bispectrum tomography
利用弱透镜收敛功率谱和双谱估计了唯象相互作用暗能量模型的宇宙学参数不确定度。我们专注于双谱层析成像，并研究如何以及弱透镜双谱层析成像可以约束暗扇区之间的相互作用，以及其他宇宙学参数。采用Fisher矩阵分析，我们预测参数的不确定性来自弱透镜双谱与双箱层析成像和放置上界的强度之间的相互作用的黑暗部门。宇宙剪切将从即将到来的弱透镜巡天中以高灵敏度测量，因此它使我们能够使用弱透镜的高阶关联函数来约束暗扇区之间的相互作用，并将潜在地提供与其他观测相结合的更严格的结果。
2017-10-15 astro-ph.CO gr-qc
KiDS+VIKING-450: Cosmic shear tomography with optical+infrared data
我们提出了一个层析宇宙剪切分析的千度调查（KiDS）结合VISTA千度红外星系调查（VIKING）。这是第一次将完整的光学到近红外数据集用于宽场宇宙学弱透镜实验。这一前所未有的数据，跨越$450~$度$^2$，使我们能够显着提高测光红移的估计，使我们能够包括强大的高红移源的透镜测量，和-最重要的是-巩固我们的知识的红移分布的来源。基于一个平坦的$Λ$ CDM模型，我们发现$S_8\equivσ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}=0.737_{-0.036}^{+0.040}$在一个单独的宇宙剪切盲分析。KiDS宇宙剪切和普朗克-Legacy CMB测量之间的紧张关系仍然存在于这个系统性更强的分析中，$S_8$与$2.3σ$不同。这一结果是不敏感的内在对齐，重子反馈，中微子质量的干扰参数的先验的变化。KiDS剪切测量用一组新的、更真实的图像模拟进行校准，在调查中没有检测到显著的B模式，表明系统误差在控制之下。当通过假设30波段COSMOS-2015测光红移是正确的来校准我们的红移分布时（在暗能量巡天和超极凸轮巡天之后），我们发现与普朗克的紧张关系得到了缓解。源红移分布的可靠确定仍然是未来宇宙剪切调查最具挑战性的方面之一。
2019-11-18 astro-ph.CO
Forecast of cross-correlation of CSST cosmic shear tomography with AliCPT-1 CMB lensing
本研究预测CSST宇宙剪切层析与AliCPT-1 CMB透镜的交叉相关，综合多类噪声与系统误差，测得两阶段总SNR约15和22，并评估其对σ8、S8的宇宙学约束能力。
2023-05-29 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
Baryonic effects in cosmic shear tomography: PCA parametrization and importance of extreme baryonic models
重子效应是弱透镜数据层析分析中最严重的系统学问题之一，而弱透镜数据层析分析是未来许多宇宙学巡天（如LSST、Euclid等）的主要探测手段。建模或参数化这些影响是必不可少的，以提取有价值的宇宙学参数的约束。在最近的一篇论文中，Eifler等人（2015）提出了一种重子效应的约化技术，通过进行主成分分析（PCA）并从数据中删除最大的重子本征模。在这篇文章中，我们进行了进一步的调查，并解决了两个关键方面。首先，我们通过将模拟分为训练集和测试集，从训练集计算最小主成分集并检查测试集的拟合来进行分析。我们发现，只使用四个参数，对应于四个最大的本征模式的训练集，测试集可以完全拟合RMS $\sim 0.0011$。其次，我们探讨了异常值的意义，最奇异/极端重子的情况下，在这种方法。我们发现，从训练集中排除离群值会导致相对较差的拟合，并将RMS降低近3倍。因此，为了直接将该方法用于弱透镜数据的层析成像分析，主分量应该从训练集导出，该训练集包括足够奇异但合理的模型，使得现实包括在由训练集采样的参数域内。重子效应可以参数化为这些主分量的系数，并且应该在宇宙学参数空间中被边缘化。
2017-07-07 astro-ph.CO
Spectroscopic Tomography: A First Weak Lensing Detection Using Spectroscopic Redshifts Only
我们描述了第一次光谱层析（spectrotomographic）弱透镜测量的星系团的基础上，只有背景星系光谱确定的红移。我们使用大规模集群A2029来展示结合光谱学和透镜的力量，以获得准确的质量，并克服污染和光度红移误差的偏差。我们在$>3.9 σ$处检测到来自簇的剪切信号。剪切信号与源红移的比例与$Λ$ CDM宇宙中的角直径距离比变化是一致的。此外，测量信号的幅度与X射线质量一致。即将到来的光谱仪器，如斯巴鲁上的Prime Focus Spectrograph，将允许光谱层析弱透镜测量，其S/N可与数百个星系团的当前基于光度红移的弱透镜测量相媲美。因此，光谱层析成像可以实现灵敏的宇宙学约束，补充和独立于其他测量技术。
2020-09-17 astro-ph.CO
Parameter constraints from weak lensing tomography of galaxy shapes and cosmic microwave background fluctuations
最近，它已被证明，互相关CMB透镜和三维宇宙剪切允许大大收紧宇宙学参数的约束。我们调查是否可以在传统的断层扫描设置实现类似的改善。我们目前的Fisher参数预测的欧几里德星系调查结合不同的正在进行的和即将到来的CMB实验。与完全三维分析相比，我们发现只有边际改进。假设普朗克一样的CMB数据，我们表明，包括合并的CMB和宇宙剪切数据的全部协方差提高暗能量的品质因数只有百分之三。中微子质量的总和的边缘化的错误减少在同一水平。对于下一代CMB卫星任务，如棱镜的预测改善的暗能量的优值相当于约25%.Further，我们表明，小的改善相比之下，由增加的偏差在暗能量参数时，星系的内在排列是不正确的占在全协方差矩阵。
2017-07-25 astro-ph.CO
Weak lensing tomography with orthogonal polynomials
本文的主题是弱宇宙剪切层析成像，其中视线加权是用一组专门构造的正交多项式进行的，称为TaRDiS（具有正交径向距离多项式系统的层析成像）。我们研究这些多项式的性质，并采用弱收敛谱，这已获得与这些多项式的加权，宇宙学参数的估计。我们量化他们的权力约束参数的费舍尔矩阵技术，并演示了每个多项式项目统计独立的信息，以及如何结合多个多项式升降机退化。一个参考宇宙学的假设是需要的多项式的建设，并作为最后一点，我们调查如何错误的宇宙学模型的建设错误传播到宇宙学参数的错误估计。TaRDiS的性能与传统层析成像方法相似，并且层析成像的一些关键特征更容易理解。
2011-07-12 astro-ph.CO
Minkowski Functionals of Convergence Maps and the Lensing Figure of Merit
闵可夫斯基泛函（MFs）量化了一个给定场的拓扑性质，探索它与高斯性的偏离。我们研究了它们在透镜收敛映射上的应用，以了解它们是否可以提供关于标准二阶统计的基本宇宙学的进一步见解，即，宇宙剪切层析成像为此，我们首先提出了一种方法来匹配理论预测与测量的MF照顾的形状噪声，不完善的地图重建，和不准确的描述的非线性物质的功率谱和双谱。我们验证这种方法对模拟地图重建MICE模拟产生的剪切场。然后，我们进行了Fisher矩阵分析，预测的准确性宇宙学参数的联合MF和剪切层析成像分析。事实证明，MF确实有助于打破$Ω_{\rm m}$ -- $σ_8$简并性，从而产生一种链式反应，导致品质因数的总体增加。
2019-05-01 astro-ph.CO
Shear-kSZ: A New Estimator for the Matter-Electron Power Spectrum from kSZ Tomography and Weak Lensing
Institute of Astronomy（天文研究所）；Kavli Institute for Cosmology Cambridge（卡弗里宇宙学剑桥研究所）
该研究提出 Shear-kSZ 新估计量，结合 kSZ 层析与弱引力透镜测量物质-电子功率谱，可确定重子抑制因子，预测当前及未来巡天能实现高精度测量。
2026-10-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmological dynamics of magnetic Bianchi I in viable $f(R)$ models of gravity
本文研究了$f(R)$理论中爱因斯坦-麦克斯韦方程的标准动力系统分析。本文利用可行的引力$f(R)$模型研究了正交空间均匀（OSH）Bianchi I型宇宙中均匀磁场的宇宙动力学。在这项工作中，$f(R) = R -αR^n$和$f(R) = \left( R^b - Λ\right)^c$模型进行检查，通过使用我们的动力系统分析。我们的结果表明，这两个$f(R)$模型都有一个可行的宇宙学的结果与文献\cite{Amendola:2007nt}中对FLRW背景的分析相同。与文献\cite{Amendola:2007nt}相反，我们发现在我们的模型中，在标准物质历元出现之前，存在一个额外的各向异性的非零宇宙学磁场不动点。这意味着宇宙具有初始各向同性阶段，中间时期为各向异性背景，最终以各向同性晚期加速度结束。原始磁场在这两个模型的剪切演化中起着至关重要的作用，这两个模型的宇宙时间标度与$σ\sim t^{-\frac13}$相同，而不是$σ\sim t^{-1}$。
2017-08-10 astro-ph.CO gr-qc
The SDSS Coadd: Cross-Correlation Weak Lensing and Tomography of Galaxy Clusters
遥远星系的形状被居间的星系团剪切。我们在Stripe 82中研究了这种效应，Stripe 82是一个275平方度的区域，在斯隆数字巡天中多次观察到，并被添加以获得更大的深度。我们得到了一个质量丰富的校准，是类似于其他SDSS分析，表明共添加过程没有不利影响的透镜信号。我们还提出了一个新的参数化的集群透镜信号的层析成像的效果，它不需要在红移分仓，我们表明，使用这种参数化，我们可以检测层析成像堆叠集群在不同的红移。最后，由于层析检测的灵敏度，准确边缘化的集群质量的影响，我们表明，在低红移层析成像（依赖于精确的宇宙模型是弱的）可以用来约束集群中的质量配置文件。
2011-12-19 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
Detectability of Torsion Gravity via Galaxy Clustering and Cosmic Shear Measurements
在修正的扭转引力理论中引入的引力拉格朗日量的变化--也被称为$f(T)$引力--允许在物质主导的宇宙中加速膨胀。在这个框架中，宇宙的加速是由一种有效的“扭转流体”驱动的。除了宇宙的背景演化外，结构的形成也会因为有效的引力常量随时间的变化而改变。在这里，我们调查的印记$f(T)$引力对星系团和弱引力透镜的目的是了解未来的星系调查是否可以约束扭转引力和区分它和标准的广义相对论。具体来说，我们计算Fisher矩阵预测两个可行的$f(T)$模型，以推断模型参数的测量精度和评估的权力，结合聚类和剪切分析将作为一种工具，用于模型选择。我们发现，与这样的探针的组合，它确实将有可能严格约束$f(T)$模型参数。此外，由贝叶斯因子提供的奥卡姆剃刀将允许我们确认一致性$Λ{\rm CDM}$模型的$f(T)$幂律扩展，其测量的幂律斜率的值大于0.02，而在$Λ{\rm CDM}$中，它正好为0。
2014-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Detecting Baryon Acoustic Oscillations in Dark Matter from Kinematic Weak Lensing Surveys
研究了从宇宙剪切层析成像中提取重子声学振荡（BAO）的可行性。我们特别关注未来基于光谱学的运动学弱透镜（KWL）调查\citep可以实现的BAO尺度精度[例如，] []{Huff 13}与传统的基于光度计的弱透镜测量相比。我们模拟宇宙剪切层析成像数据的这样的调查与一些简单的假设，专注于BAO信息，提取空间功率谱，并限制恢复BAO功能。由于小的形状噪声和透镜核的形状，我们发现，暗能量任务组阶段IV版本的这样的KWL调查可以检测到的BAO功能在暗物质的$3$ - $σ$和测量的BAO规模在4\%的精度水平，而它将是难以检测的功能在光度为基础的弱透镜调查。在更乐观的假设下，KWL-IV期可以实现$\sim 2\%$ BAO量表测量，具有$4.9$ - $σ$置信度。一个内置的光谱星系调查在这样的KWL调查将允许交叉相关的星系和宇宙剪切，这将收紧约束超出了我们在本文中提出的下限，因此可能允许检测的BAO星系和暗物质之间的规模偏差。
2019-05-04 astro-ph.CO
On Scale-Dependent Cosmic Shear Systematic Effects
在本文中，我们调查的影响，现实的尺度依赖系统的影响可能对宇宙剪切层析成像。我们在弱透镜测量空间变化的剩余椭圆率和大小的变化模型和传播这些通过预测宇宙学参数的不确定性和偏差的变化。我们发现，调查策略-无论是定期或随机-是一个重要的因素，在确定系统效应的影响：一个纯粹的随机调查策略产生最小的偏差，在较大的参数不确定性的代价，和一个非常正规化的调查策略产生较大的偏差，但不受影响的不确定性。然而，通过移除或建模，在常规情况下受影响的尺度（l-模式），偏差被降低到可以忽略的水平。我们发现，系统功率谱的积分是不是一个很好的度量暗能量的性能，我们主张，系统的影响应准确地模拟在真实的空间，在那里他们进入测量过程中，其效果随后传播到功率谱的贡献。
2015-07-19 astro-ph.CO
Probing the Cosmological Principle with CMB lensing and cosmic shear
University of the Western Cape（西开普敦大学）；National Institute for Theoretical & Computational Sciences（理论与计算科学国家研究所）；Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, CNRS & Université de Montpellier（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室，法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学）；Queen Mary University of London（伦敦玛丽女王大学）；Université de Genève（日内瓦大学）
本文通过CMB透镜效应和宇宙shear交叉相关性探测晚期时间各向异性，利用层析成像和E-B交叉相关性提高检测能力。
2025-11-14 astro-ph.CO
Cosmological parameters, shear maps and power spectra from CFHTLenS using Bayesian hierarchical inference
我们应用两个贝叶斯层次推理方案来推断剪切功率谱，剪切图和宇宙学参数的CFHTLenS弱透镜调查-这种方法的数据的第一次应用。在第一种方法中，我们通过Gibbs抽样对剪切图和功率谱的联合后验分布进行抽样，并采用极小模型假设。在第二种方法中，我们的剪切映射和宇宙学参数的联合后验抽样，提供了一个新的，准确的和原则性的方法来推断宇宙学参数从宇宙剪切数据。作为第一个演示的数据，我们进行了2-bin层析分析，以约束宇宙学参数和调查的可能性测光红移偏差的CFHTLenS数据。在基线$Λ$ CDM模型下，我们限制了$S_8 = σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.3)^{0.5} = 0.67 ^{\scriptscriptstyle+ 0.03 }_{\scriptscriptstyle- 0.03 }$ $(68\%)$，这与之前的CFHTLenS分析一致，但与普朗克的分析相矛盾。加入中微子质量作为一个自由参数，我们能够约束$\sum m_ν< 4.6\mathrm{eV}$（95%）单独使用CFHTLenS数据。包括一个线性红移依赖的光$z$偏置$Δz = p_2(z - p_1)$，我们发现$p_1=-0.25 ^{\scriptscriptstyle+ 0.53 }_{\scriptscriptstyle- 0.60 }$和$p_2 = -0.15 ^{\scriptscriptsty…
2017-05-09 astro-ph.CO
KiDS & Euclid: Cosmological implications of a pseudo angular power spectrum analysis of KiDS-1000 cosmic shear tomography
我们提出了一个断层弱透镜分析的千度调查数据发布4（KiDS-1000），使用一个新的伪角功率谱估计（伪$C_{\ell}$）正在开发的欧空局欧几里得任务。超过2100万个星系的形状信息被分为五个层析红移箱，范围从0.1到1.2的光度红移。我们使用多极范围$76<\ell<1500$中的八个频带测量伪$C_{\ell}$，用于断层摄影箱之间的自动功率谱和交叉功率谱。进行了一系列测试，以检查各种观测源的系统污染，包括恒星数密度，调查深度的变化和点扩散函数特性。虽然观察到与这些系统示踪剂的一些边缘相关性，但没有证据表明宇宙学推断存在偏见。B模式功率谱与零信号一致，没有来自E/B模式泄漏的显著残留污染。我们通过对掩模的影响进行正向建模，对伪$C_{\ell}$估计值进行贝叶斯分析。假设空间平坦的$Λ$ CDM宇宙学，我们约束的结构生长参数$S_8 = σ_8(Ω_{\rm m}/0.3)^{1/2} = 0.754_{-0.029}^{+0.027}$。当将KiDS-1000的宇宙剪切与最近斯隆数字巡天（SDSS）测量的明亮红色星系的重子声学振荡和红移空间畸变数据，以及莱曼- $α$森林及其与类星体的交叉相关相结合时，我们将这些约束收紧到$S_8 = 0.771^{+0.006}_{-0.032}$。这些结果与以前的KiDS-1000和SDSS分析非常一致，并证实了$\sim 3σ$张力与…
2022-07-04 astro-ph.CO
Cosmic shear without shape noise
我们描述了一种新的方法，用于减少弱透镜测量中的形状噪声的数量级。我们的方法依赖于盘星系旋转的光谱测量，并利用塔利-费舍尔关系，以控制星系盘的内在取向。对于这种新提出的方法，即所谓的运动透镜（KL），形状噪声不再是统计误差的重要来源。我们使用CosmoLike软件包来模拟两个运动透镜调查概念的可能性分析（规模大致类似于暗能量调查工作队第三阶段和第四阶段任务），并将其约束力与大型综合巡天望远镜（LSST）的宇宙剪切调查进行比较。我们在七维宇宙学参数空间中的预测包括形状噪声、宇宙方差、晕样本方差和密度场高阶矩引起的统计不确定性。我们边际化的光度红移误差和剪切校准偏差所产生的系统不确定性，同时考虑乐观和保守的假设LSST系统误差。我们发现，即使是KL-阶段III是高度竞争力的乐观LSST的情况下，同时避免了传统的弱透镜技术固有的理论和观测系统误差的最重要的来源。此外，KL技术使窄面元宇宙剪切断层摄影方法能够严格约束暗能量现象中的时间依赖特征。
2019-03-08 astro-ph.CO
The source-lens clustering effect in the context of lensing tomography and its self-calibration
宇宙切变只能在有星系的地方测量。这种源透镜聚集（SLC）效应有两个来源，内在源聚集和宇宙放大（放大/尺寸偏差）。透镜断层扫描可以抑制前者。然而，这种减少是有限的存在的photo-z误差和非零红移的bin宽度。此外，由宇宙放大引起的SLC不能通过透镜层析术来减少。通过N体模拟，我们量化的影响SLC的透镜功率谱的背景下，透镜层析成像。我们考虑标准估计和基于像素的估计。我们发现，他们都不能令人满意地处理这两个来源的SLC。(1)对于标准估计器，两个源引起的SLC可以使透镜功率谱产生O（1）-O（10）%的偏差。固有源聚类也增加了测量的透镜功率谱的统计不确定性。然而，标准估计抑制互谱中的固有源聚类。(2)相比之下，基于像素的估计器通过宇宙放大来抑制SLC。然而，它不能通过本征源聚集来抑制SLC，并且测量的透镜功率谱可以被低偏O（1）-O（10）%。简而言之，对于典型的光z误差（sigma_z/（1+z）=0.05）和光z仓尺寸（Delta_z^P=0.2），SLC改变了1- 10%的透镜E模功率谱，其中ell~10^3$和z_s~1对弱透镜宇宙学特别感兴趣。因此，SLC是第四阶段透镜巡天宇宙学的一个严峻系统。我们提出了有用的标度关系自校准的SLC效应。
2015-04-14 astro-ph.CO
Cosmological Forecast for non-Gaussian Statistics in large-scale weak Lensing Surveys
宇宙剪切数据包含了大量的宇宙学信息，这些信息被封装在弱透镜质量图的非高斯特征中。该信息可以使用非高斯统计来提取。我们比较的约束功率在$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
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
Constraints on early dark energy from CMB lensing and weak lensing tomography
暗能量可以通过它对宇宙膨胀的影响以及对大尺度结构生长历史的影响来研究。在本文中，我们跟踪宇宙密度场的增长，在早期暗能量宇宙学相结合的观测初级CMB的温度和偏振功率谱在高红移，在中等红移的CMB透镜偏转场和弱宇宙剪切在低红移限制早期暗能量的允许量。我们提出这些预测使用费舍尔矩阵形式主义，并考虑普朗克数据与弱透镜调查的欧几里得。我们发现，结合这些数据集提供了强大的约束早期暗能量，并能够打破退化的参数集固有的各种观测渠道。早期暗能量密度参数的1-σ界为σ（Omega_d^e）=0.0022，这表明早期暗能量模型可以在我们的方法中得到很好的检验。此外，我们得出的暗能量的品质因数所考虑的暗能量参数化和评论的适用性的增长指数早期暗能量宇宙学。
2009-03-25 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
Ultralight vector dark matter, anisotropies and cosmological adiabatic modes
本文研究超轻矢量暗物质在Bianchi I型各向异性宇宙中的背景演化，提出矢量场产生并衰减各向异性的模型，给出同步与牛顿规范下线性标量扰动方程，并强调绝热初始条件需计入剪切张量。
2024-04-19 astro-ph.CO
Cosmological constraints on viable $f(R)$ models using weak lensing
Universidad Nacional de Colombia（哥伦比亚国立大学）
本文利用弱引力透镜数据，对可行的f(R)引力模型进行约束，分析其对物质功率谱及收敛和宇宙 shear 功率谱的影响，采用贝叶斯框架进行理论预测与观测数据的比较。
2026-01-07 astro-ph.CO
Cosmic shear statistics in cosmologies with non-Gaussian initial conditions
我们计算了具有非高斯原始密度涨落的模型中弱宇宙剪切的功率谱。偏离高斯性的宇宙学初始条件最近在文献中引起了很大的关注，特别是关于它们对非线性结构形成的影响，以及它们可以对暴胀时代施加的限制。完全非线性的物质功率谱进行了评估与使用的物理动机，半解析晕模型，其中的质量函数和线性晕偏差进行了适当的校正，为非高斯宇宙学。与以前的工作一致，我们发现，与CMB界限兼容的非高斯性水平和正偏度在中间尺度上产生几个百分点的功率增加。然后，我们使用的物质功率谱，连同观测动机的背景源红移分布，以计算宇宙学弱透镜功率谱。我们发现，从参考高斯模型的功率谱的偏差程度是小的统计误差相比，甚至从未来的弱透镜调查。然而，在一个大范围的多极子上对信号求和可以降低噪声，当所有其他宇宙学参数保持固定时，在$|f_\mathrm{NL}| \simeq $几十的水平上显著检测到非高斯性。最后，我们已经表明，非高斯水平上的约束可以改善$\sim 20%$与使用弱透镜层析成像。
2010-02-10 astro-ph.CO
Implications for the missing low-mass galaxies (satellites) problem from cosmic shear
在银河系或仙女座星系中观测到的暗物质质量为$\lesssim 10^{11}$ M $_{\odot}$的矮星系的数量与成功的$Λ$ CDM范式的预测不一致。为了缓解这个问题，抑制暗物质集群的权力在非常小的尺度上已被证实。然而，在我们的近邻（本星系群）之外的暗物质晕的丰度似乎与$Λ$ CDM--预期的丰度一致。在这里，我们将这些问题与弱透镜宇宙剪切的观测联系起来，指出宇宙剪切可以以统计的方式对失踪卫星问题做出重要的陈述。作为一个例子和教学应用程序，我们使用最近的限制小规模的功率抑制CFHTLenS数据的测量。我们发现，平均而言，在一个区域的$\sim $ Gpc $^3$没有显着的小规模的功率抑制。这意味着，抑制小尺度功率不是解决“卫星失踪问题”的可行办法，或者，平均而言，在本卷中，对于暗物质质量$\gtrsim 5 \times 10^9$ M $_{\odot}$不存在“卫星失踪问题”。对当前和未来弱透镜观测的进一步分析将探测更小的尺度，$k > 10h$ Mpc $^{-1}$大致对应于质量$M < 10^9 M_{\odot}$。
2018-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Euclid preparation: XI. Mean redshift determination from galaxy redshift probabilities for cosmic shear tomography
宽视场成像巡天中的弱引力透镜分析被认为是暗能量的主要宇宙学探索。我们约束暗能量状态方程的能力依赖于对星系平均红移$\langle z \rangle$的精确了解。我们调查的可能性测量$\langle z \rangle$的精度优于$0.002\,(1+z)$，在十个层析箱跨越红移间隔$0.2<z<2.2$，欧几里得的宇宙剪切分析的要求。我们实现了一个足够现实的模拟，了解的优点，互补性，但也有两个标准的方法的缺点：直接校准的$\langle z \rangle$与一个专门的光谱样品和组合的光度红移概率分布函数（zPDF）的个别星系。我们的研究基础上的地平线AGN流体动力学模拟，我们分析了一个标准的星系光谱能量分布模板拟合代码。这样的程序产生光度红移与现实的偏见，精度和故障率。我们发现，欧几里德电流设计直接校准是足够强大的，以达到要求的平均红移，提供的光谱样品的纯度水平保持在一个非常高的水平$>99.8\%$。如果我们使用光谱训练样本对zPDF进行去偏置，则zPDF方法也可以成功。这种方法需要深度成像数据，但对训练样本中的光谱红移故障敏感性较弱。我们改进了去偏置方法，并将其应用于现实世界的弱透镜数据集（COSMOS和KiDS+VIKING-450），证实了我们的发现。
2021-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Preparing for the Cosmic Shear Data Flood: Optimal Data Extraction and Simulation Requirements for Stage IV Dark Energy Experiments
即将到来的光度透镜测量将大大加强对中微子质量和暗能量状态方程的约束。然而，它仍然是一个悬而未决的问题，如何最佳地提取信息，以及如何以及必须知道的物质功率谱，以获得无偏的宇宙学参数估计。通过执行主成分分析（PCA），我们量化了3D宇宙剪切和断层扫描的敏感性，不同的合并策略，不同区域的透镜内核和物质功率谱，因此背景几何和宇宙结构的增长。我们发现，大量的等间距的层析箱在红移可以提取几乎所有的宇宙学信息，而无需额外的计算费用的三维宇宙剪切。与此同时，很大一部分信息来自物质功率谱中的小尺度，这可能导致宇宙学参数测量的偏差。鉴于此，我们定义和计算的偏差，由于不完善的知识的功率谱的宇宙学无关的措施。对于一个类似于欧几里德的调查，我们发现，功率谱必须知道的精度小于1%的尺度与k = 7 h /Mpc这个要求不是绝对的，因为偏差取决于建模误差的大小，他们发生在k-z空间，以及它们之间的相关性，所有这些都是特定于任何特定的模型。因此，我们计算的偏差在几个最有可能的建模方案，并介绍了一个通用的形式主义和公共代码，SIMSIM，计算任何非线性模型的预期偏差。
2018-09-10 astro-ph.CO
Euclid: The reduced shear approximation and magnification bias for Stage IV cosmic shear experiments
第四阶段弱透镜实验将提供超过一个数量级的精度飞跃。因此，我们必须确保我们的分析在这个新时代保持准确。因此，必须解决以前被忽视的系统性影响。在这项工作中，我们评估的影响，减少剪切近似和放大偏差，从角功率谱获得的信息。对于一阶，约化剪切（剪切和收敛的组合）的统计量被取为等于剪切的统计量。然而，这种近似可能会导致宇宙学参数的偏差，不能再被忽视。另一个偏差则来自于在高倍率区域中，由于星系的优先选择和表面密度的稀释而改变的切变统计。对这些系统效应的校正采取类似的形式，因此可以将它们放在一起处理。我们计算了忽略这些影响的宇宙学参数，将确定从欧几里德，使用宇宙剪切断层扫描的影响。为此，我们采用了Fisher矩阵形式，并包括超样本协方差的影响。我们还演示了如何减少剪切校正可以使用对数正态场正演模拟方法计算。这些效应导致Omega_m、sigma_8、n_s、Omega_DE、w_0和w_a的显著偏倚分别为-0.53 sigma、0.43 sigma、-0.34 sigma、1.36 sigma、-0.68 sigma和1.21 sigma。然后，我们表明，这些透镜偏差与另一个系统的相互作用：星系的内在排列。因此，我们开发了一个内在的增强透镜偏置校正的形式。将此应用于欧几里德，我们发现，由这种修正引入的附加项是次显性的。
2020-04-01 astro-ph.CO
The Physical Origin of Dark Energy Constraints from Rubin Observatory and CMB-S4 Lensing Tomography
我们试图澄清的起源约束的暗能量状态方程参数的CMB透镜层析，即结合星系团簇和星系的互相关与CMB透镜在一些红移箱。特别地，我们考虑了两点关联函数，它可以由星系位置表和来自Vera C的光度红移构成。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time（LSST）和CMB Lensing Map来自CMB-S4实验。我们专注于分析理解的约束的起源。这些数据中的暗能量信息来自于三个主要关系的影响：距离作为红移的函数（几何），功率谱的振幅作为红移的函数（增长），以及功率谱作为波数的函数（形状）。我们发现，几何形状和生长的影响起着重要的作用，部分相互抵消，而形状的影响是不重要的。我们还表明，暗能量任务组（DETF）的品质因数（FoM）的预测相结合的LSST星系和CMB-S4透镜的预测宇宙剪切的情况下的CMB透镜图，从而提供了一个重要的独立检查。与单独使用LSST星系的预测相比，结合CMB透镜和LSST聚类信息（连同主CMB光谱），在系统性完全受控的乐观情况下，FoM大约增加了3-4倍。我们警告说，实现这些预测可能需要对高阶偏置，光度红移不确定性进行全面分析，并严格控制其他系统限制，这些都超出了这项工作的范围，其主要目的是阐明约束的物理起源。
2021-08-10 astro-ph.CO
KiDS-450 + 2dFLenS: Cosmological parameter constraints from weak gravitational lensing tomography and overlapping redshift-space galaxy clustering
我们使用450度$^2$的千度巡天（KiDS）与两个光谱巡天（2度场透镜巡天（2dFLenS）和重子振荡光谱巡天（BOSS））重叠的成像数据，对宇宙剪切层析成像、星系-星系透镜层析成像和红移空间多极子功率谱（四极和四极）进行了综合分析。我们限制星系-星系透镜和多极功率谱测量的重叠区域与KiDS，并自洽地计算使用一个大套件的$N$体模拟不同的观测值之间的完整协方差。我们系统地分析了观测量的不同组合，发现星系-星系透镜测量在改善内在排列幅度的约束方面特别有用（30%，基准数据分析中$3.5σ$为阳性），而多极功率谱在收紧沿透镜简并方向的约束方面是有用的（例如，在基准分析中的两个更强的物质密度约束的因子）。对$S_8 \equiv σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m}/0.3} = 0.742 \pm 0.035$的完全组合约束，与单独KiDS相比提高了20%，对应于与普朗克的$2.6σ$不一致，并且不受拟合到更保守的尺度集的显著影响。考虑到参数空间的紧缩，我们无法解决与扩展宇宙学的不一致，而扩展宇宙学在模型选择意义上同时受到青睐，包括中微子质量的总和、曲率、演化的暗能量和修正的引力。我们的观测量的互补性允许修改后的重力自由度的约束，不同时绑定与任何单独的探针，并高达三个因素的改进，在$S_8$约束的扩展宇宙学相比，单独KiDS。
2017-11-08 astro-ph.CO
Unleashing cosmic shear information with the tomographic weak lensing PDF
本文研究了层析弱透镜收敛PDF在轻度非线性尺度下对宇宙学参数的约束能力，发现5分箱层析与两点统计联合分析能显著提升参数约束，并通过提取非高斯信息有效解开参数简并。
2024-07-15 astro-ph.CO
An accurate and practical method for inference of weak gravitational lensing from galaxy images
我们使用Bernstein & Armstrong（2014，BA 14）提出的贝叶斯傅立叶域（BFD）方法的实现，证明了弱引力透镜剪切的高度准确的恢复，扩展到校正选择偏差。BFD形式主义是严格正确的Nyquist采样，背景有限，不拥挤的背景星系的图像。BFD并不给星系分配形状，而是将像素数据D压缩成矩向量M，这样我们就有了概率P（M）的解析表达式|g）获得沿视线具有引力透镜畸变g的观测。我们实现了一个算法进行BFD的积分人口的非透镜源星系的措施~10星系/秒/核心具有良好的缩放性能。该代码在~10^9个模拟透镜星系图像上的初始测试将模拟剪切恢复到m=0.0021+-0.0004的分数精度，比以前任何普遍适用的方法都要精确得多。深空曝光产生一个足够准确的近似无噪声，无透镜的星系人口分布假设为输入BFD。该方法的潜在扩展包括同时测量放大率和剪切;多次曝光，多波段观测;以及光度红移和透镜层析成像的联合推断。
2016-04-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
