Validating the Fisher approach for stage IV spectroscopic surveys
近年来，预测活动已成为设计和优化大尺度结构测量的一个非常重要的工具。为了预测这样的调查的表现，费舍尔矩阵形式主义经常被用作计算宇宙学参数约束的快速和简单的方法。其中之一就是对暗能量性质的研究，这是现代宇宙学的主要目标之一。因此，品质因数（FoM）提供了一个测量约束暗能量的功率的度量。这被定义为由Chevallier-Polarski-Linder参数化中的暗能量状态方程参数$\{w_0,w_a\}$的联合方差给出的表面轮廓的逆，其可以从参数的协方差矩阵进行评估。该协方差矩阵是Fisher矩阵的逆矩阵。如果Fisher矩阵的元素估计精度不足，则病态矩阵的反演会导致协方差系数上的大误差。条件数是一种度量，为可靠的反演提供所需精度的数学下限，但在实践中，对于大小大于$2\times2$的Fisher矩阵，条件数往往过于严格。在本文中，我们提出了一个通用的数值方法，以保证一定的精度推断的约束，如FoM。它包括随机振动（扰动）的Fisher矩阵元素与高斯扰动的给定幅度，然后评估的最大幅度，保持FoM在选定的精度。然后，可以相应地选择用于计算Fisher矩阵元素的数值导数和积分中的步骤，以保持Fisher矩阵元素的精度低于此最大幅度。
2020-07-03 astro-ph.CO
Improving Fisher matrix forecasts for galaxy surveys: window function, bin cross-correlation, and bin redshift uncertainty
Fisher矩阵是一种广泛使用的工具，用于预测未来实验的性能和近似大数据集的可能性。在星系团研究中，大多数对宇宙学参数的预测都依赖于大规模实验的Fisher矩阵方法，如DES，Euclid或SKA。在这里，我们改进的标准方法，考虑到三个影响：有限的窗口函数，红移仓之间的相关性，和仓红移的不确定性。前两个效应只有在无限次测量的极限下才可以忽略不计。相反，第三种效应对于无限小的箱是可以忽略的。在这里，我们将展示如何考虑这些影响，以及对欧几里得型实验的预测会有什么影响。本文的主要结果是，加窗和仓的互相关引起了预测误差的显著变化，对于大多数宇宙学参数，误差在10 - 30%之间，而对于小于$Δz = 0.1$的仓，红移仓的不确定性可以忽略不计。
2017-05-15 astro-ph.CO
The Non-Linear Fisher Information content of cosmic shear surveys
我们量化的Fisher信息内容的宇宙剪切调查两点函数作为噪声和分辨率的函数。暗物质的两点信息在跨线性尺度上达到饱和。我们研究了非线性非高斯性对透镜效应信息量的影响，透镜效应探测了相同的暗物质。为了做到这一点，我们大量利用N体模拟，以准确地探测非线性政权。虽然我们发现，即使在一个完美的调查，没有明确的饱和度，我们观察到，非线性增长引起的非高斯性可能会导致一个因素~4减少共同的暗能量的品质因数。然而，这种影响是减轻现实水平的散粒噪声，我们发现，对于未来的调查，效果是接近1.5的一个因素。为此，我们开发了一种新的方案来计算相关的协变矩阵。它使我们声称一个无偏估计的数量级的精度提高，只有两倍以上的模拟比以前使用。最后，我们使用bootstrap方法评估误差。
2009-05-04 astro-ph.CO
Probe combination in large galaxy surveys : Application of Fisher information and Shannon entropy to weak lensing
本文旨在更好地了解星系巡天中所含信息的结构，以便找到最佳方法来组合这些巡天的观测数据。我们首先展示了如何杰恩斯的最大熵原理允许我们，在一般情况下，表达的Fisher信息内容的数据集的曲率的香农熵表面相对于相关的可观的。这使我们能够理解数据集的Fisher信息内容，一旦指定了物理模型，独立于数据处理的具体方式，并且没有任何高斯性假设。这包括作为一个特殊的情况下，标准的Fisher矩阵处方高斯变量广泛使用的宇宙学社区，例如功率谱提取。作为这种方法的应用，我们评估的前景的联合分析弱透镜示踪剂的二阶形状失真的情况下，在每个探头中的噪声可以有效地被视为模型独立。这些包括放大率、两个椭圆率和四个屈曲场。在两个点的水平上，我们表明，治疗这些可观的组合的唯一效果是一个简单的尺度依赖性的噪声污染的可访问的频谱的透镜E-模式的减少。我们提供了简单的界限，其提取的组合，这样的探针，以及其定量评估时，任何两个这样的探针的噪声变量之间的相关性可以忽略不计。
2011-07-04 astro-ph.CO
GHASP: an Hα kinematic survey of spiral and irregular galaxies -- IX. The NIR, stellar and baryonic Tully-Fisher relations
我们研究了，第一次，近红外，恒星和重子Tully-Fisher关系的场星系的样本从一个均匀的法布里-珀罗样本的星系（GHASP调查）。GHASP相对于其他样本的主要优点是，最大旋转速度是从2D速度场估计的，避免了对星系倾角和位置角的假设。通过结合这些数据与2 MASS测光，光学颜色，HI质量和不同的质光比估计，我们发现一个斜率为4.48 \pm 0.38和3.64 \pm 0.28恒星和重子Tully-Fisher关系，分别。我们发现，当使用不同的质光比配方时，这些值不会发生显着变化。我们还指出，第一次，上升的旋转曲线，以及不对称的旋转曲线表现出更大的分散在塔利-费舍尔关系比平坦的或对称的。利用星系的重子质量和光学半径，我们发现该样本中所有星系的表面重子质量密度几乎是常数。在这项研究中，我们还强调了在M（H，K）\sim-20的近红外塔利-费舍尔关系的中断的存在，我们证实，晚型星系提出了更高的总重子质量比早型螺旋，这表明超新星反馈实际上是一个重要的问题，在晚型螺旋。由于GHASP星系的Tully-Fisher关系具有良好的样本选择标准和数据分析的均匀性，因此它可以作为研究其他环境和高红移下Tully-Fisher关系的参考。
2011-06-02 astro-ph.CO
Testing Large-Scale Structure Measurements Against Fisher Matrix Predictions
我们比较重子声学振荡（BAO）和红移空间失真（RSD）测量最近的星系调查与他们的Fisher矩阵为基础的预测。BAO信号的位置的测量导致对共动角直径距离$D_{M}$和哈勃距离$D_{H}$的约束，其与基于Fisher矩阵的期望很好地一致。然而，基于RSD的增长率测量值$f σ_{8}$与调查前的预测值不一致，即使使用实际调查参数重复这些预测值也是如此。我们表明，这是由于一个组合的效果，包括退化的几何参数$D_{M}$和$D_{H}$，和乐观的假设规模，可以提取的线性信号。我们表明，使用当前的数据和大规模建模技术的测量提取等量的信号，在线性政权的$k < 0.08 \,h\,{\rm Mpc}^{-1}$，显着独立的样品的属性和红移覆盖。
2021-09-14 astro-ph.CO
Cosmological Fisher forecasts for next-generation spectroscopic surveys
本文对下一代光谱巡天进行Fisher矩阵分析，评估其在BAO、RSD、非高斯性及中微子质量约束上的精度，并提出优化宇宙学约束的巡天策略。
2024-01-10 astro-ph.CO
Galaxy luminosity function and Tully-Fisher relation: reconciled through rotation-curve studies
星系光度L和晕维里速度v_vir之间的关系需要拟合星系光度函数不同于观察到的L和盘速度v_rot之间的Tully-Fisher关系。因此，从半解析模型建立之初，如何同时再现星系光度函数和塔利-费雪关系就一直是困扰着它们的难题。本文通过拟合观测到的盘状星系的平均自转曲线，研究了v_rot和v_vir之间的关系。我们表明，我们以这种方式获得的v_rot - v_vir关系可以完全解释这种表面上的不一致性。因此，光度函数与塔利-费希尔关系的调和依赖于v_rot对v_vir的复杂依赖性，这是因为恒星质量与暗物质质量的比值是晕质量的强函数。
2014-02-10 astro-ph.CO
An improved Tully-Fisher estimate of $H_0$
针对哈勃常数测量中Tully-Fisher关系定标与本动速度建模问题，本文提出联合拟合的自洽综合方法，纳入选择效应并利用绝对距离指示器定标，在Cosmicflows-4上得到H0=73.3±2.1±3.5 km/s/Mpc，为WALLABY等大数据集提升精度奠定基础。
2024-08-07 astro-ph.CO
Why multi-tracer surveys beat cosmic variance
绘制大尺度结构多个示踪剂物种的银河系调查可以改善对某些宇宙学参数的约束，远远超出对宇宙方差的简单化解释所施加的限制。这种增强来自于比较大尺度结构的不同示踪剂之间的相对聚类。我们提出了一个简单的，但完全通用的表达调查与任何（离散）数量的示踪剂的Fisher信息矩阵，并表明，增强的约束对偏差敏感的参数是一个简单的后果，这个多示踪剂Fisher矩阵。事实上，示踪剂之间的相对聚类幅度是这个多示踪剂Fisher矩阵的特征向量。对角化的多示踪剂Fisher矩阵清楚地表明，虽然有效体积由调查的物理体积限定，但物种之间的关系信息是无界的。作为一个应用程序，我们研究了预期的增强现实的调查，旨在映射几种不同类型的示踪剂的大尺度结构的约束。通过组合多个示踪剂获得的增益在低红移时最高，并且在我们分析的一个特定场景中，对于确定红移失真参数的精度，增强可以大到~3倍，并且对于局部非高斯参数，增强可以大到~5倍。从功率谱中的重子特征确定径向和角距离也可以从多示踪剂方法中受益。
2013-02-28 astro-ph.CO
SED fitting with MCMC: methodology and application to large galaxy surveys
我们提出GalMC（Acquaviva et al 2011），我们公开可用的Markov Chain Monte Carlo算法用于SED拟合，展示了在z ~ 3处Lyman Alpha发射星系的堆叠样本获得的结果，并讨论了推断的SED参数对建模恒星星族的假设的依赖性。我们还介绍了SpeedyMC，GalMC的一个版本的基础上插值预先计算的模板库。虽然与GalMC相比，SED拟合参数的灵活性和数量减少了，但平均运行时间减少了20，000倍，使每个星系在2.2GHz MacBook Pro笔记本电脑上的SED拟合时间约为1秒，并使SpeedyMC成为分析大型光度星系调查数据的理想仪器。
2012-01-17 astro-ph.CO
WALLABY Pre-Pilot and Pilot Survey: the Tully Fisher Relation in Eridanus, Hydra, Norma and NGC4636 fields
WALLABY试点调查是利用澳大利亚SKA Pathfinder（ASKAP）进行的。积分21厘米HI线光谱形成一个非常不同的方式相比，通常的单碟光谱塔利-费舍尔测量。因此，为了最大限度地利用即将获得的大量数据，确保量化和理解微小差异（例如，由于通量缺失而产生的偏差）至关重要。本文基于四个领域，这些领域的数据本身就具有科学意义。这里讨论的试点数据包括614个星系在21厘米的静止波长的光谱。在这些光谱中，有472个光谱的质量足够高，可以用于使用塔利-费舍尔关系来推导距离。我们进一步将样本限制在251个星系中，这些星系的倾角足够接近边缘。对于这些星系，我们使用解投影的WALLABY速度宽度结合红外（WISE W1）星等来推导Tully-Fisher距离。结果表明，波江座、长蛇座、诺玛和NGC 4636星团的Tully-Fisher距离分别为21.5，53.5，69.4和23.0Mpc，不确定度为5- 10%，优于或等于用单碟望远镜观测的结果。试点调查数据显示了WALLABY比以前的巨型单碟望远镜调查的好处。WALLABY预计将探测到大约50万个平均红移为$z = 0.05 (200 Mpc)$的星系。这项研究表明，大约200，000 Tully-Fisher距离可能来自调查。
2022-10-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Fisher forecast for the BAO measurements from the CSST spectroscopic and photometric galaxy clustering
本文基于 Fisher 矩阵预测 CSST 巡天中 spec-z 与 photo-z 样本交叉相关可显著提升高红移段 BAO 尺度的角直径距离约束，并验证了其对系统效应的鲁棒性。
2023-11-23 astro-ph.CO
Fisher Forecasts for Cosmological Yields from $3\!\times\!2$pt Analysis of the Roman Space Telescope High Latitude Imaging Survey
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Stony Brook University（石溪大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）
罗马空间望远镜HLIS通过3×2pt分析预测宇宙学参数约束，利用Fisher方法评估σ_8和Ω_m的精度提升。
2026-08-28 astro-ph.CO
The SINS survey: modeling the dynamics of z~2 galaxies and the high-z Tully-Fisher relation
本文用H α谱线模拟了18个恒星形成星系在z ~ 2处的SINFONI积分场动力学。星系是从大样本的银河系巡天，根据突出的有序旋转运动相对于更复杂的合并诱导动力学。这些数据的质量使我们能够仔细选择运动学以旋转为主的系统，并使用合适的指数盘模型来模拟整个星系的气体动力学。我们得到了动力学质量和恒星质量之间的良好相关性，发现需要大的气体分数（Mgas~M*）来解释这两个量之间的差异。我们使用推导出的恒星质量和最大旋转速度Vmax的建模构建的第一次恒星质量Tully-Fisher关系在z ~ 2.2。得到的关系显示出类似于在较低的红移观察到的斜率，但我们检测到的零点的演变。我们发现在z ~ 2.2处，对于给定的相对于局域宇宙的0.41+-0.11的旋转速度，log（M*）中存在偏移。这一结果与最新的N体/流体动力学模拟的磁盘形成和演化的预测是一致的，该模拟在细丝和冷却流中将气体吸积到形成的磁盘上。这一假设与其他来自星系晕的动力学证据一致，其中来自星系晕的气体吸积需要再现大部分z ~ 2星系的观测性质。
2009-02-26 astro-ph.CO
Maximum likelihood method for fitting the Fundamental Plane of the 6dF Galaxy Survey
我们使用了6dF星系巡天（6dFGS）中的10，000多个早期星系来构建光学和近红外通带的基本平面。我们证明，一个极大似然适合的星系的大小，表面亮度和速度色散的分布的多元高斯模型可以适当地考虑选择效应，审查和观测误差，导致精确和无偏的参数的基本面及其内在的散射。这种方法允许一个准确的和强大的确定的依赖关系的基本平面上的变化，恒星星族和环境的早期类型的星系。
2009-11-25 astro-ph.CO
The DESI DR1 Peculiar Velocity Survey: The Tully-Fisher Distance Catalog
DESI DR1利用螺旋星系观测校准了特利-费雪关系，并提供了距离和特殊速度目录，用于宇宙学分析。
2025-12-02 astro-ph.CO
A simple fitting method (gfit) for galaxy shape measurement in weak lensing surveys
预计计划中的宽视场弱透镜巡天所覆盖的大天空区域将减少统计误差，以致系统误差将成为不确定性的主要来源。因此，设计一种数值方法来测量星系的形状，并尽可能减少系统误差是至关重要的。我们提出了一个简单的“前向反卷积”方法，gfit，在存在噪声的情况下，测量给定望远镜和大气拖尾的星系形状。该方法包括在拟合一个单一的二维椭圆Sérsic轮廓的数据，与点扩散函数卷积。我们将gfit应用于引力透镜精度测试2010（GREAT 10）Galaxy挑战赛中提出的数据。尽管gfit方法简单，但它在剪切功率谱上获得的加性偏差{（$\sqrt{\mathcal{A}}=0.057\times10^{-4}$）}在12种方法中最低，乘性偏差{（$\mathcal{M}/2=0.583\times10^{-2}$）}次之。gfit仍然是一种拟合方法，因此会受到噪声偏差的影响。然而，简单的基本星系模型结合使用一个有效的定制的最小化算法允许非常有竞争力的性能，至少在GREAT 10的数据，一个相对较低的计算时间。
2012-11-21 astro-ph.CO
Fisher matrix for multiple tracers: the information in the cross-spectra
我们推导出一般表达式的多示踪剂Fisher矩阵，既假设交叉谱的自谱的约束，也允许独立的自由度的交叉谱。我们表明，就像功率谱的比率，互谱的独立自由度也不受宇宙方差的约束。此外，尽管功率谱比值的不确定性随着示踪剂的数量密度而减小，如$\sim 1/\sqrt{\bar{n}}$，但互谱的独立自由度的不确定性减小得更快，如$\sim 1/\bar{n}$。我们还推导出简单的表达式的最佳数量的示踪剂在一个调查。
2021-12-03 astro-ph.CO
Fisher matrix for multiple tracers: all you can learn from large-scale structure without assuming a model
星系的功率谱是宇宙学中的核心量之一。它包含了原初暴胀过程、物质成团、重子-光子相互作用、引力效应、星系-物质偏置、宇宙膨胀、奇异速度场等信息。然而，如果不假设一个特定的宇宙学模型，例如$Λ$ CDM和标准重力，这些信息中的大部分是很难提取的。在本文中，我们探索，而不是多少信息可以获得的是独立的宇宙模型，无论是在背景和线性微扰水平。我们确定了一套完整的模型独立的统计，可以通过结合两个红移箱和两个不同的示踪剂。我们特别关注的统计$r(k,z_1,z_2)$，定义为比率的$fσ_8(z)$在两个红移壳，我们展示了如何估计它与Fisher矩阵的方法。最后，我们预测了$r$的约束，可以实现未来的星系调查，并比较它与标准的单示踪剂的结果。我们发现，$r$可以测量的精度从3%到11%，这取决于调查。使用两个示踪剂，我们发现改进的约束高达两个因素。
2021-03-07 astro-ph.CO
Large-scale motions and growth rate from forward-modelling Tully-Fisher peculiar velocities
本文提出一种正向建模星系星等与速度宽度样本以同时确定Tully-Fisher关系参数和本动速度场的方法，利用CF4数据集和2M++红移巡天测得结构增长率，并发现WALLABY HI巡天数据有望将约束改善2-3倍。
2024-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
From Spitzer Galaxy Photometry to Tully-Fisher Distances
本文涉及观测活动的数据发布：宇宙流与斯皮策（CFS）。介绍了构成巡天的1270个星系的表面光度学。另外还分析了来自其他斯皮策巡天的约400个星系。中心补充了斯皮策银河系恒星结构巡天，该巡天通过将观测范围扩大到低银河系纬度（|b| <30度），为另外2 352个星系提供测光。在这些星系中，有校准器，选择在K波段，塔利-费舍尔关系。添加新校准品证明了先前发布校准品的耐用性。我们对超新星宿主星系的哈勃常数的估计没有变化，H 0 = 75.2 +/- 3.3 km/s/Mpc。1935年星系的距离导出的径向特有速度，以及所有可用的参数，将被纳入宇宙流项目的新数据发布中。以前的目录的大小将增加20%，包括接近回避区的空间区域。
2014-08-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
2MTF - VII. 2MASS Tully-Fisher survey final data release: distances for 2,062 nearby spiral galaxies
我们提出了2 MASS塔利-费舍尔（2 MTF）调查的最终距离测量。最终的2 MTF目录包含2，062个邻近的旋涡星系，其宇宙微波背景的标架速度范围为600 km s $^{-1}$ $< cz < 10,000$ km s $^{-1}$，平均速度为4，805 km s $^{-1}$。本版本的主要更新是用较新的ALCARFA数据替换了一些存档HI数据。利用2 MTF模板关系，我们计算了所有2 MTF星系的距离和特有速度。在所有三个红外波段的线性距离测量的平均不确定度约为22%。2 MTF测量值与Cosmicflows-3汇编的距离吻合得很好，其中包含1，117个常见星系，包括28个SNIa距离测量值。使用从“3波段组合”2 MTF样本和$χ^2$最小化方法估计的距离，我们分别在$R_I = $ 20、30和40 $h^{-1}{\rm Mpc}$的深度处找到了$308 \pm 26$ km s $^{-1}$、$318 \pm 29$ km s $^{-1}$和$286 \pm 25$ km s $^{-1}$的最佳拟合整体流振幅，这与$Λ$ CDM模型和先前使用不同估计技术和初步目录的2 MTF结果一致。
2019-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
The PRIsm MUlti-object Survey (PRIMUS). II. Data Reduction and Redshift Fitting
PRISm多天体巡天（PRIMUS）是一个光谱学星系红移巡天，以z~1完成，使用低色散棱镜和狭缝掩模，可以同时观测0.18平方度的约2，500个天体。最终的PRIMUS目录包括约130，000个超过9.1平方英尺的鲁棒红移。°的在本文中，我们总结了PRIMUS的观测策略，并提出了用于测量红移，红移精度和调查的完整性的数据减少的细节。Coil等人（2010年）介绍了调查动机、观察技术、视野、目标选择、狭缝掩模设计和观察结果。与现有的更高分辨率光谱测量的比较显示出sigma_z/（1+z）=0.005的典型精度。PRIMUS是迄今为止完成的最大的暗星系红移调查，可以精确测量AGN与其宿主之间的关系，环境对星系演化的影响，以及宇宙历史后半期星系系统的建立。
2013-03-11 astro-ph.CO
Fisher Matrix Stability
费舍尔预测是宇宙学中的一种常用工具，其应用范围从勘测规划到新宇宙学探测器的开发。虽然经常采用，但它们受到数值不稳定性的影响，需要仔细研究，以确保准确和可重复的结果。本研究报告以弱透镜数据向量为例讨论了这些挑战，并提出了有助于解决这些挑战的程序。
2021-03-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Generating mock galaxy catalogues for flux-limited samples like the DESI Bright Galaxy Survey
本文提出一种快速HOD拟合方法并应用于AbacusSummit模拟，为DESI亮星系巡天生成多宇宙学模拟星系目录，验证了拟合稳健性且与DESI百分之一巡天观测结果吻合良好。
2024-09-02 astro-ph.CO
On the Validity of Cosmological Fisher Matrix Forecasts
我们提出了一个比较的Fisher矩阵预测宇宙学探针与蒙特卡罗马尔可夫链（MCMC）后验似然估计方法。我们分析了未来的暗能量任务组（DETF）的第三阶段和第四阶段暗能量调查使用超新星，重子声学振荡和弱透镜作为探针的性能。我们特别关注暗能量状态方程参数w 0和wa。对于纯粹的几何探针，特别是当边缘化超过wa，我们发现这两种方法之间存在相当大的分歧，因为在这种情况下，Fisher矩阵不能再现高度非椭圆形状的似然函数。更定量地，Fisher方法低估了30%-70%之间的纯几何探针的边缘化误差。对于包括弱透镜效应等结构形成的情况，我们发现Fisher矩阵估计的后验概率轮廓与MCMC轮廓吻合良好，预测误差仅在5%的水平上变化。然后，我们探索非线性变换导致的物理动机的参数，并调查这些参数化是否表现出高斯行为。我们的结论是，对于纯粹的几何探针，更一般地说，在不知道可能性是否接近高斯的情况下，Fisher矩阵不是产生可靠预测的适当工具。
2012-06-01 astro-ph.CO
SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Analysis of Potential Systematics in Fitting of Baryon Acoustic Feature
本文利用BOSS DR10和DR11的模拟与数据分析了BAO拟合方法中的潜在系统误差，验证了基准多极拟合方法的稳健性，并确定了影响距离测量最佳拟合值的主要因素。
2013-12-17 astro-ph.CO
Simulating the Effect of Non-Linear Mode-Coupling in Cosmological Parameter Estimation
Fisher信息矩阵方法常用于宇宙学中，以估计宇宙学参数可以通过给定实验测量的准确性，并优化实验设计。然而，标准方法通常假设数据和参数估计都是高斯分布的。此外，对于调查预测和优化，通常假设功率谱协方差矩阵在傅立叶空间中是对角的。但在低红移宇宙中，非线性模式耦合将倾向于关联小尺度功率，将信息从场的低阶矩移动到高阶矩。这种信息的移动将改变宇宙学参数准确性的预测。在本文中，我们量化这种损失的信息比较天真高斯Fisher矩阵预测与极大似然参数估计分析的一套模拟弱透镜目录来自N体模拟，基于SUNGLASS管道，为2-D和层析剪切分析的欧几里得像调查。在这两种情况下，我们发现Omega_m-sigma_8平面的68%置信区域增加了5倍。然而，边际误差仅增加20%至40%。我们提出了一种新的方法来模拟非线性剪切功率模式耦合的影响，在Fisher矩阵近似的剪切功率分布作为一个多变量高斯与来自模拟弱透镜调查的协方差矩阵。我们发现，这种近似可以再现68%的置信区域的全极大似然分析在欧米茄_m-sigma_8平面的2-D和层析弱透镜调查的高精度。最后，我们对Omega_m，sigma_8，h，n_s，w_0和w_a进行了多参数分析，以比较高斯和非线性模式耦合Fisher矩阵轮廓。（节录）
2011-03-16 astro-ph.CO
Cosmology at high redshift -- a probe of fundamental physics
一个专注于高红移（$2<z<6$）宇宙的观测计划有机会大大改善即将到来的LSS和CMB调查对标准宇宙学模型及其扩展的测量。使用Fisher矩阵形式主义，建立在拉格朗日微扰理论的最新进展，我们预测未来的光谱和21厘米调查的标准宇宙模型，曲率，中微子质量，相对论物种，原始的功能，原始非高斯，动力学暗能量，引力滑移的约束。我们比较这些限制与当前或不久的将来的调查，如DESI和欧几里得，所有相同的预测形式主义下，实现的，并比较我们的形式主义与传统的线性方法。我们的Python代码FishLSS $-$用于计算完整形状功率谱的Fisher信息，CMB透镜，CMB透镜与星系的互相关，以及它们的组合$-$是公开可用的。
2022-02-02 astro-ph.CO
Limitations of model fitting methods for lensing shear estimation
引力透镜剪切有可能成为限制暗能量性质的最有力的工具。然而，准确测量星系剪切是至关重要的，并已被证明是不平凡的剪切测试计划。在这里，我们展示了一个基本的限制，通过模型拟合技术，如果使用过于简单的模型所能达到的精度。我们表明，即使星系有椭圆等照度线，模型拟合方法，假设椭圆等照度线可以有显着的偏差，如果他们使用错误的配置文件。我们使用无噪声模拟表明，在允许足够的灵活性的配置文件的偏差可以忽略不计。如果椭圆等照度线模型被用来拟合由一个凸起和一个盘组成的星系，如果这两个组成部分有不同的椭圆度，情况就不再是这样了。有限的准确性是依赖于星系的形状，但我们发现最显着的偏见简单的螺旋状星系。对一个给定的宇宙剪切巡天的影响将取决于宇宙中星系形态的实际分布，同时考虑到巡天选择函数和点扩散函数。然而，我们的研究结果表明，从目前和不久的将来的调查宇宙剪切结果的影响可能是微不足道的。与此同时，这些结果应该鼓励现有的方法，这是不太敏感的形态，以及使用的方法，从深调查了解到的星系形状先验的发展。
2009-05-29 astro-ph.CO
The Arecibo Galaxy Environment Survey VI : The Virgo Cluster (II)
我们提出了21厘米的观测5度区域的室女星系团，作为阿雷西博星系环境调查的一部分。检测到13个集群成员，以及背景中的36个对象。我们将该区域的结果与更大的10 x度区域进行比较和对比。我们结合这两个数据集，以产生一个HI质量函数，它显示出更高的检测率在低质量（但发现更少的大质量星系）比不太敏感的广域调查，如ALCAFA。我们发现，HI检测到的星系分布不同的非检测，无论是在空间上和速度，提供进一步的证据表明，集群仍在组装。我们使用塔利-费舍尔关系来研究形态进化的可能性。我们发现，高度缺乏的星系，以及一些早期类型的星系，有更低的速度宽度比塔利-费舍尔关系预测，表明气体损失通过冲压压力剥离。我们还发现，没有光学对应的HI检测不符合重子塔利-费舍尔关系的预测，这意味着它们不是原始对象。
2012-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Augmented Correlation Functions for Spectroscopic Galaxy Surveys
Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INAF-Osservatorio Astronomico di Brera（布拉塔天文台）
提出增强相关函数框架，通过引入由星系场变换得到的潜在维度扩展标准两点相关函数，从光谱星系巡天中提取更多宇宙学信息，并在Quijote模拟中展示了对宇宙学参数约束的改进。
2026-05-28 astro-ph.CO
DNF - Galaxy photometric redshift by Directional Neighbourhood Fitting
在几个光度波段拍摄的宽视场图像可以同时测量数千个星系的红移。在过去的几年里，出现了各种各样的算法来进行这种测量，其中大多数可以归类为基于模板或基于训练的方法。在后者中，最近邻估计量在误差估计的精度和质量方面都是最成功的估计量之一。在本文中，我们描述了方向邻域拟合（DNF）算法的基础上：一个新的邻域度量（方向邻域），一个photo-z估计策略（邻域拟合）和方法生成的photo-z概率分布函数。我们使用不同的公共数据集（斯隆数字巡天，VIMOS VLT深度巡天和Photo-z精度测试）将DNF与其他著名的经验光度红移工具进行比较。DNF以可靠的误差实现高质量的结果。
2016-05-10 astro-ph.CO
The C-Band All-Sky Survey (C-BASS): Simulated parametric fitting in single pixels in total intensity and polarization
宇宙微波背景$B$模式信号在任何频率下都可能比大部分天空中弥漫的银河前景信号弱。从这些前景中分离CMB的常用方法是通过基于像素的参数模型拟合。目前没有足够的全天空地图来适应最简单的天空模型。通过模拟七个代表性像素的发射，我们证明，包含5 GHz的数据点允许更复杂的模型的低频前景，以适应比目前。它表明，包括CBASS数据将显着减少一些关键参数的不确定性，在银河系前景和CMB的建模。额外的数据允许估计的同步加速器光谱指数的约束比目前可能的更强烈，与相应的改进的准确性的CMB振幅的恢复。然而，我们表明，把好的限制模型的同步辐射光谱曲率将需要额外的低频数据。
2019-07-29 astro-ph.CO
A comparison of template vs. direct model fitting for redshift-space distortions in BOSS
针对BOSS巡天红移空间畸变拟合中不同方法得出的晚期涨落幅度结论差异问题，通过固定输入数据等条件比较模板拟合与正向建模两种方法，找出差异成因并为未来巡天提供参考。
2023-05-18 astro-ph.CO
Fisher Forecasting for the DESC with $\texttt{Augur}$
Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Ludwig-Maximilians Universität（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Utrecht University（乌得勒支大学）；Leiden University（莱顿大学）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Imperial College London（伦敦帝国理工学院）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Duke University（杜克大学）；Rutgers University（罗格斯大学）
研究人员开发DESC的Augur工具为LSST提供宇宙学推断的费舍尔预测，经测试其与其他方法吻合良好，还为谐波空间3×2pt研究提供建模选择诊断，将持续更新以适配DESC软件生态。
2026-09-23 astro-ph.CO
Fast calculation of the Fisher matrix for cosmic microwave background experiments
宇宙微波背景（CMB）辐射功率谱系数的Fisher信息矩阵是表征CMB实验信息量的一个基本量。在最一般的情况下，其精确计算与数据点N的数量的三次方成比例，因此对于最先进的调查来说，计算上是禁止的。适用于一个非常大的类别的CMB实验没有特殊的对称性，我们展示了如何计算Fisher矩阵在只有O（N^2 log N）的操作，只要逆噪声协方差矩阵可以应用到一个数据向量的时间O（l_max^3 log l_max）。这一假设是真实的一个很好的近似所有CMB数据集迄今为止。该方法考虑到常见的系统，如任意的天空覆盖和现实的噪声相关性。因此，最优二次功率谱估计也变得可行，在O（N^2 log N）的操作，这一大组的实验。我们讨论了我们的研究结果的相关性，宇宙学的其他领域，最佳功率谱估计发挥了作用。
2012-03-12 astro-ph.CO
Fisher matrix for multiple tracers: model independent constraints on the redshift distortion parameter
我们展示了如何获得约束$β=f/b$，物质的增长率和偏差的比率，量化的线性红移空间扭曲，这是独立的宇宙模型，使用多个示踪剂的大尺度结构。对于单个示踪剂，$β$的不确定性受到功率谱的振幅和形状的不确定性的约束，而功率谱的不确定性受到宇宙方差的限制。然而，对于两个或多个示踪剂，这个限制不适用，因为取功率谱宇宙方差的比率抵消，并且在线性（凯泽）近似中，直接测量量$(1+ β_1 μ^2)^2/(1+ β_2 μ^2)^2$，其中$μ$是给定模式与视线的角度。我们提供了一个和两个示踪剂的Fisher矩阵的解析公式，并量化的信噪比需要有效地利用多示踪剂技术。我们还预测了$β$上的误差，为像欧几里德调查。
2019-06-02 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from a Combination of Galaxy Clustering & Lensing -- II. Fisher Matrix Analysis
利用大星系红移巡天数据，对表征物质能量密度（Ω m）、物质涨落功率谱振幅（σ 8）、中微子能量密度（Ω v）和暗能量状态方程（w 0）的宇宙学参数进行了定量化约束.我们主张对星系丰度、星系聚类和星系-星系弱透镜信号进行联合分析，以便同时约束晕占据统计（即，星系偏差）和感兴趣的宇宙学参数。我们根据条件光度函数参数化星系的晕占据分布，并使用我们的同伴论文（van den Bosch et al. 2012）中描述的晕模型的分析框架来预测相关的观测值。通过执行Fisher矩阵分析，我们表明，这些观测值的联合分析，即使与精度，他们目前从斯隆数字巡天测量，可以用来获得严格的约束宇宙学参数，完全边缘化的不确定性星系偏差。我们表明，从这样的分析的宇宙学约束几乎是不相关的晕占领分布的约束，因此，最大限度地减少任何不完善的建模晕占领统计的宇宙学约束的系统影响。事实上，我们证明，从这样的分析的约束是互补和竞争与现有的限制，这些参数从一些其他的技术，如集群丰度，宇宙剪切和/或重子声学振荡，从而铺平了道路，以测试和谐宇宙模型。
2012-06-29 astro-ph.CO
Fitting and forecasting non-linear coupled dark energy
我们考虑的宇宙模型中，暗物质感觉到第五力介导的暗能量标量场，也被称为耦合暗能量。我们的兴趣在于估计预测未来的调查，如欧几里德当我们考虑到非线性效应，依靠新的拟合函数，再现从N体模拟获得的非线性物质功率谱。我们得到了暗物质-暗能量耦合为常数的模型的拟合函数。它们的有效性证明了所有可用的模拟在红移范围$z=0-1.6$和波模式低于$k=10 \text{h/Mpc}$。这些拟合公式可用于测试非线性区域中模型的预测，而无需额外的计算密集型N体模拟。然后，我们使用这些拟合函数进行预测的约束力，未来的星系红移调查，如欧几里得将对耦合参数，使用Fisher矩阵方法星系聚类（GC）和弱透镜（WL）。我们发现，利用非线性功率谱中的信息，结合GC和WL探针，我们可以约束暗物质-暗能量耦合常数的平方，$β^{2}$，其精度小于4%，其他宇宙学参数优于1%，这与利用相同调查的相应线性功率谱预测相比是一个数量级以上的相当大的改进规范.
2016-09-01 astro-ph.CO
Describing variations of the Fisher-matrix across parameter space
在宇宙学的预测，无论是与蒙特卡洛马尔可夫链方法和费舍尔矩阵形式主义，依赖于选择的基准模型，因为无论是信号强度的任何观察以及模型的非线性连接观测到宇宙学参数在一般情况下变化。在本文中，我们提出了一种方法，通过构造一个合适的基空间的宇宙学参数外推费舍尔预测。我们证明了我们的方法的有效性与约束的标准暗能量模型外推从Λ CDM模型，可以预期从2-bin弱透镜成像与欧几里德的调查，在参数对$(Ω_\text{m},σ_8)$，$(Ω_\text{m}, w_0)$和$(w_0, w_\text{a})$。我们的数值结果包括非常准确的外推在广泛的宇宙学参数的形状，大小和方向的参数的可能性，和分解的可能性轮廓的变化到模式，这是直接解释的几何方式。我们发现，特别是暗能量的优值的变化是很好地捕捉我们的形式主义。
2016-06-30 astro-ph.CO
Age-dating the Tully-Fisher relation at moderate redshift
我们分析的塔利-费舍尔关系在中等红移的角度来看，基本的恒星星族，通过比较光学和近红外测光的唯象模型，结合人口合成与一个简单的处方化学富集。该样本包括108个晚型星系，这些星系是从FORS深场（FDF）和William Herschel深场（WHDF）调查中提取的，z<1（中值红移z=0.45）。恒星质量和描述恒星形成历史的参数之间存在相关性，大质量星系形成的时间早（zFOR~3），恒星形成的时间尺度为tau 1 ~4Gyr;尽管有非常有效的化学富集时间尺度（tau 2 ~1Gyr）。相比之下，恒星与动力学质量比--原则上，它将跟踪驱动星系形成的重子过程中反馈的效率--似乎与模型参数无关。在塔利-费舍尔平面上，在固定的圆周速度下没有发现明显的年龄分离，而在固定的恒星动力学质量分数下，年龄分裂样本，在固定的Ms/Mdyn下，较老的星系具有更快的圆周速度。虽然我们的模型没有引入任何事先约束尘埃变红，我们得到了很强的颜色过剩和恒星质量之间的相关性。
2013-10-23 astro-ph.CO
Dark Energy Survey Year 1 Results: Wide field mass maps via forward fitting in harmonic space
我们提出了新的宽场弱透镜质量地图的第1年暗能量调查数据，通过前向拟合的方法产生的。这种产生地图的方法不对要重建的质量分布施加任何先验约束。该技术被发现，以改善地图重建的边缘领域相比，传统的凯撒-斯奎尔斯方法，它适用于直接反演的数据，我们的方法是在良好的协议与以前的直接方法在中心区域的足迹。映射技术进行评估和验证与模拟测试，连同凯撒-斯奎尔斯方法，该技术应用于数据从暗能量调查1年的数据和两种方法之间的差异进行了比较。我们还产生了第一DES测量的收敛Minkowski泛函，并将它们与模拟测量的结果进行比较。
2019-05-29 astro-ph.CO
A 2% Distance to z=0.35 by Reconstructing Baryon Acoustic Oscillations - II: Fitting Techniques
我们提出的结果拟合的重子声学振荡（BAO）信号的关联函数从第一个应用程序的重建星系红移调查，即斯隆数字巡天（SDSS）数据发布7（DR 7）的发光红星系（LRG）目录。我们还介绍了更仔细的方法来获得一个合适的协方差矩阵和拟合模型的星系关联函数。这些都有助于获得更准确的测量声标度及其误差。我们验证我们的重建，协方差矩阵和拟合技术160模拟来自真实和红移空间的LasDamas模拟目录。然后，我们将这些技术应用于DR 7 LRG样本，发现声学尺度上的误差从重建前的~3.5%降低到重建后的~1.9%。误差减少1.8的系数相当于将测量体积增加三倍的效果。我们还看到，在重建之后，我们的BAO检测置信度从~3-sigma增加到~4-sigma，并且我们在测量正确的声学尺度时的置信度水平从~3-sigma增加到~5-sigma。使用从我们的拟合产生的声学尺度概率分布的平均值，我们发现重建前D_v/r_s = 8.89 +/- 0.31，重建后为8.88 +/- 0.17。
2012-02-04 astro-ph.CO
Simulations of single and two-component galaxy decompositions for spectroscopically selected galaxies from the Sloan Digital Sky Survey
我们提出了一个无偏的样本SDSS星系利用拟合例程GALFIT和分析管道PyMorph拟合模拟的结果。这些模拟被用来测试SDSS星系的二维分解。仿真结果表明，$σ_{\mathrm{mag}} \approx 0.025$ mag和$σ_{\mathrm{radius}} \approx 5\%$可以恢复SDSS数据的单S{é}rsic模型。当使用双分量模型时，全局值（半光半径和幅值）同样受到很好的约束。双组分模型的子组分表现出更大的分散性。SDSS分辨率是模型恢复过程中误差的主要来源。我们使用一个简单的统计校正的偏差拟合参数，提供了一个例子，使用S{é}rsic指数。用双分量S{é}rsic + Exponential模型拟合单个S{é}rsic星系，可以得到噪声较大但无偏的输入参数（$σ_{\mathrm{total mag}} \approx 0.075$等和$σ_{\mathrm{radius}} \approx 10\%$）的恢复;用单个S{é}rsic轮廓拟合双分量系统，可以得到总星等和半飞半径的偏差为$\approx 0.05-0.10$等和半径的5%~ 10%。使用F检验从单组分和双组分模型中选择最佳拟合模型足以消除这种偏倚。我们建议拟合一个两个组件模型，以所有星系时，试图测量全球参数，如总星等和halflight半径。
2013-06-06 astro-ph.CO
Constraining the growth rate by combining multiple future surveys
大尺度结构的增长率为标准宇宙学模型提供了一个强有力的一致性检验，也是对可能偏离广义相对论的一个探索。我们使用Fisher分析来预测下一代光谱调查组合对增长率的限制。在重叠的调查卷，我们使用多示踪剂分析，以显着减少宇宙方差的影响。Fisher分析中包括不重叠的单个调查体积，以便利用整个体积。我们使用观察到的角功率谱，它自然包括所有的广角和透镜效应，并规避了需要一个Alcock-Paczynski校正。通过使用一种新的技术，以避免计算的次主导贡献的红移箱之间的交叉相关。边缘化的标准宇宙学参数，以及在每个红移箱的聚类偏差，我们发现$γ$的精度提高了最好的单示踪剂精度高达$\sim$ 50\%。
2020-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Redshifts for galaxies in radio continuum surveys from Bayesian model fitting of HI 21-cm lines
介绍了一种新的贝叶斯HI谱线拟合技术，该技术能够在平方公里阵列（SKA）的射电巡天中获得数百万个星系的光谱红移。这种技术特别适合于低信噪比的制度，红移21厘米HI发射线预计将被观察到，特别是与SKA阶段1，允许强大的源检测。在选择了一组连续体对象相关的大型，宇宙尺度的调查与SKA碟形阵列（SKA 1-MID）的第一阶段，我们模拟数据对应于他们的HI线发射观察到相同的望远镜。然后，我们使用MultiNest嵌套采样代码来找到最佳拟合的参数化线轮廓，为我们提供星系属性（包括红移）的完整联合后验概率分布。这提供了高质量的红移，与红移误差$Δz / z <10^{-5}$，仅从无线电数据的约180万个星系在一个代表性的5000平方度的调查与SKA 1-MID仪器与最新的灵敏度配置文件。有趣的是，我们发现，预测论文中常用的SNR定义并不与使用我们的方法的HI线的实际可检测性相关。我们进一步详细介绍了我们的方法可以改善与每个对象的先验，以及它如何也可以用来给其他观测值，如HI质量函数的强大约束。我们还公开了我们的线拟合代码，可用于其他数据集。
2017-04-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Fisher Matrix Preloaded -- Fisher4Cast
费歇尔矩阵是现代宇宙学预测的支柱。我们描述了Fisher 4Cast软件：一个通用的，易于使用的Fisher矩阵框架。它是开源的，经过严格的设计和测试，包括一个图形用户界面（GUI），具有自动LATEX文件创建功能和点击Fisher椭圆生成功能。Fisher 4Cast是为了便于扩展而设计的，虽然是用Matlab编写的，但很容易移植到开源替代品，如Octave和Scilab。在这里，我们使用Fisher 4Cast提出新的3-D和4-D可视化的预测景观，并调查未来的宇宙学调查的增长和曲率的影响。自2008年5月以来，早期版本已在http://www.cosmology.org.za上提供，第一年下载量为750次。2.2版与本文一起公开，包括一个快速入门指南和用于生成本文中图形的代码，希望它对宇宙学和更广泛的科学界有用。
2012-03-28 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
NIR Tully-Fisher in the Zone of Avoidance. -- III. Deep NIR catalogue of the HIZOA galaxies
我们提出了一个深近红外（NIR）测光目录的来源，从帕克斯HI区的回避（HIZOA）调查，这构成了调查的基础上，在回避区的物质分布。2006年至2013年期间，使用位于萨瑟兰的南非天文台站点的1.4米望远镜红外测量设施进行了观测。这些图像涵盖了所有1108个HIZOA探测到的星系，并产生了915个星系。另外105个明亮的2 MASS星系在南部的ZOA与IRSF成像，产生129个星系。调查的平均$K_s$ -波段视宁度和天空背景分别为1.38角秒和20.1等。发现作为恒星密度和尘埃消光函数的探测率主要取决于HI探测星系的HI质量，这主要与螺旋星系的近红外亮度相关。测得的等照度星等具有足够的精度（误差$\sim$ 0.02 mag），可用于Tully-Fisher分析。在最终的近红外目录中，有285个星系同时具有IRSF和2 MASS测光（180个HIZOA加上105个明亮的2 MASX星系）。本文给出的$K_s$波段等照度星等在不确定度范围内与2 MASX星表中报道的一致。另外30个星系，来自HIZOA北延，也被UKIDSS银河平面调查（GPS）图像覆盖，比我们的IRSF图像深一个星等。我们的测光管道的修改版本被用来获得这些UKIDSS星系的光度参数。在各自的$K_s$带等照度线幅度之间发现了良好的一致性。这些比较证实了等照度参数的鲁棒性，并表明，IRSF图像不遭受前景污染，恒星去除后…
2016-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
2MTF III. HI 21cm observations of 1194 spiral galaxies with the Green Bank Telescope
本文介绍了从2 MASS红移巡天中选取的1194个红移为10，000 km/s的倾斜螺旋星系（i> 60 deg）的HI 21 cm观测结果。这些观测是在美国国家射电天文台罗伯特·C。伯德格林班克望远镜（GBT）该观测计划是2 MASS Tully-Fisher（2 MTF）调查的一部分。该项目将把这些GBT观测的HI宽度与帕克斯望远镜进一步专门观测的HI宽度、阿雷西博的ALCAFA巡天的HI宽度以及各种望远镜的S/N>10和光谱分辨率（v_res <10 km/s）相结合。我们将使用这些HI宽度和2 MASS测光来估计Tully-Fisher到附近螺旋的距离，并研究局部宇宙的特殊速度场。在本文中，我们报告的检测中性氢的排放在727个星系，并测量良好的信号噪声和对称HI全球配置文件适用于在塔利-费舍尔关系在484。
2014-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Forecasts for Warm Dark Matter from Photometric Galaxy Surveys
我们提出了一个Fisher矩阵预测的热暖暗物质（WDM）粒子的质量从当前（DES类）和未来（LSST类）光度星系调查使用星系角功率谱的敏感性。我们使用修改后的Halo模型来模拟WDM效应的非线性聚类。我们估计，从这个观察单独的下限$m_{\text{wdm}}>647$ \，eV（$m_{\text{wdm}}>126$ \，eV）的LSST（DES）的情况下，可以得到。
2018-08-21 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological gravity on all scales IV: 3x2pt Fisher forecasts for pixelised phenomenological modified gravity
本文针对修正引力模型，利用非线性3x2pt观测量和BNT变换进行Fisher预测，优化红移分箱，实现对宇宙学及修正引力参数的高精度约束。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Marginalized Fisher Forecast for Horndeski Dark Energy Models
我们使用有效场论（EFT）的形式主义来预测Horndeski类的暗能量模型与未来的超新星和星系调查的约束。之前（Gleyzes { \it et al.}）通过固定所有其他参数，计算了对EFT暗能量参数的未边缘化约束（68\% CL误差$\sim 10^{-3}$ - $10^{-2}$）。我们扩展了以前的工作，允许所有的宇宙学参数和讨厌的参数变化和边缘化。我们发现，（i）对EFT暗能量参数的约束通常是恶化的边缘化后的几个因素，和（ii）对暗能量状态方程$w$的约束是不显着的EFT暗能量参数的影响。
2016-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
