Combining Spectroscopic and Photometric Surveys: Same or different sky?
本文着眼于从光度和光谱调查的组合约束。这些巡天将利用弱透镜(WL)、星系团、重子声学振荡(BAO)和红移空间扭曲(RSD)来测量宇宙学。我们发现,与最近文献中的一些发现相反,重叠的调查可以在测量暗能量时提供重要的好处。因此,我们试图澄清这一问题的状态,使用一种新的方法,以正确地解释重叠样本中不同探针之间的协方差的两个阶段IV调查的全面预测。重叠调查的好处可以追溯到两个因素:额外的观测量和样本方差消除。在组合3D功率谱和2D相关性以用于透镜化时,需要考虑这两者并做出同等贡献。与分析的例子,我们还说明了,对于最佳的约束条件,应该尽量减少(皮尔逊)之间的相关系数宇宙和滋扰参数和滋扰参数(如星系偏差)在两个样本中最大化之一。这可以通过增加分光和光度测量之间的重叠来实现。我们将展示如何BAO,WL和RSD有助于这一好处,也看看其他一些调查设计,如光度红移误差和光谱密度。
2015-02-13 astro-ph.CO
CFHTLenS and RCSLenS: Testing Photometric Redshift Distributions Using Angular Cross-Correlations with Spectroscopic Galaxy Surveys
我们确定星系红移分布的准确性,从光度红移概率分布$p(z)$估计。我们的方法利用测光星系和光谱红移星系的重叠样本之间的角互相关的测量。我们描述的红移泄漏从一个星系光度红移bin $j$到光谱红移bin $i$使用的总和$p(z)$的星系居住在bin $j$。然后,我们可以预测的光度和光谱星系之间的角互相关,由于内在的星系集群时,$i \neq j$作为一个函数的测量角互相关时,$i=j$。我们还占增强集群所产生的透镜放大使用晕模型。这种预测与测量信号的比较提供了一个一致性检查的有效性使用的总和$p(z)$,以确定星系红移分布的宇宙学分析,主张由加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天(CFHTLenS)。我们提出了一个分析的光度红移测量CFHTLenS,重叠的重子振荡光谱调查(BOSS)。我们还分析了红序列星系团透镜巡天(RCSLenS),它与BOSS和WiggleZ暗能量巡天重叠。我们发现,从这两个调查的总和$p(z)$一般是有偏见的真正的基本分布。如果不考虑,这种偏差将导致CFHTLenS的宇宙学参数估计误差小于$\sim 4\%$。对于测光红移箱空间重叠的3-D与我们的光谱样本,我们确定红移偏差校正,可用于未来的宇宙学分析,依赖于准确的星系红移分布。
2017-01-05 astro-ph.CO
Clustering of photometric luminous red galaxies I : Growth of Structure and Baryon Acoustic Feature
最近强调了使用光度数据测量红移空间(RSD)失真的可能性。这种效应补充并显着改变了光度测量中重子声学振荡(BAO)的可检测性。本文介绍了Sloan数字巡天II(SDSS)最终数据发布(DR 7)测光表中亮红星系(LRGs)角关联函数的测量结果。该样品包含约1.5 x 10^6个LRG,分布在0.45 < z < 0.65,特征光度误差约为0.05。我们测量的相关中心在z=0.55是在很大范围的角度尺度,$0.5^\circ < θ< 6^\circ$与标准LCDM的预测非常一致。我们发现,结构的增长确实可以稳健地测量,误差与预期相匹配。速度增长率恢复为$f σ_8 = 0.53 \pm 0.42$时,没有事先施加在生长因子和背景几何形状遵循LCDM模型与WMAP 7 +SNIa先验。这与我们的基准宇宙学中相应的广义相对论(GR)预测$f σ_8 = 0.45$是一致的。如果我们采用一个参数化,使$f=Ω^γ_m(z)$,与$γ\approx 0.55$在GR,并结合我们的$fσ_8$测量与相应的光谱LRG在低红移,我们得到$γ=0.54 \pm 0.17$。此外,我们发现的重子声学特征匹配的幅度,位置和形状的LCDM预测的存在的证据。在z=0.55时,以98%的置信水平检测光度计BAO特征。
2011-07-13 astro-ph.CO
Optimising Spectroscopic and Photometric Galaxy Surveys: Efficient Target Selection and Survey Strategy
下一代光谱测量将有丰富的光度数据可用于目标选择。选择最佳目标可能是使这些光谱活动尽可能成功的最重要障碍之一。我们测量暗能量的能力很大程度上取决于我们能够用给定的光度数据集选择的目标类型。我们在本文中表明,我们将能够成功地选择下一代光谱调查所需的目标。我们还调查了这种选择的细节,包括仪器设计和调查策略的优化,以测量暗能量。我们使用颜色颜色选择以及神经网络来选择最好的发射线星系和明亮的红色星系的宇宙学调查。使用Fisher矩阵形式主义,我们预测每个目标选择方案的效率。我们展示了暗能量品质因数如何在每个目标选择制度中作为目标类型、调查时间、调查密度和其他调查参数的函数而变化。我们概述了最佳的目标选择方案和调查策略的选择,这将是下一代光谱调查。
2013-12-31 astro-ph.CO
Investigating The Uncertainty On The BAO Scale Measured From Future Photometric And Spectroscopic Surveys
大型综合巡天望远镜(LSST)是一个宽(20,000平方度)和深ugrizy成像调查,将在智利的塞罗帕雄。LSST的一个主要科学目标是通过重子声学振荡(BAO)信号来约束暗能量参数。这项技术的关键是测量从巡天ugrizy成像中得到的众所周知的光度红移。在这里,我们提出的模拟光度红移(PZ)的错误上的BAO信号的重建效果的结果。我们产生了许多“蒙特卡罗”模拟的星系从一个模型的功率谱,使用快速傅立叶变换技术。模拟星系的属性分配使用的算法,再现观测到的光度,颜色,红移分布的GOODS调查。我们还将这些结果与未来可能的光谱调查(如BigBOSS)的预期结果进行了比较。
2010-09-24 astro-ph.CO
Joint Cosmic Density Reconstruction from Photometric and Spectroscopic Samples
本文提出一种前向建模方法,联合光谱与测光红移样本重建暗物质密度场,并利用可微连续泊松过程处理测光红移不确定性,在 PFS 背景下实现相当于增加 50-100% 光谱目标的宇宙结构分类改进。
2023-11-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Measuring D_A and H at z=0.57 from the Baryon Acoustic Peak in the Data Release 9 Spectroscopic Galaxy Sample
我们目前的角直径距离和哈勃参数在z=0.57的测量的重子声学峰的相关星系从斯隆数字巡天III重子振荡光谱调查。我们的分析是基于数据发布9中的样本,该样本包含264,283个星系,面积超过3275平方度,红移范围为0.43<z<0.70。我们使用两种不同的方法,以提供强大的测量声峰的位置跨越和沿视线,以测量宇宙学的距离尺度。我们得到声视界的基准值D_A(0.57)= 1408 +/- 45 Mpc,H(0.57)= 92.9 +/-7.8km/s/Mpc。来自各向异性拟合的这些结果与Anderson等人在2012年提出的球形平均声峰位置的分析完全一致。我们的距离测量结果与标准宇宙学模型的预测非常吻合,该模型具有宇宙学常数和零空间曲率。
2013-03-19 astro-ph.CO
Baryonic acoustic oscillations simulations for the Large Synoptic Survey Telescope (LSST)
重子声波振荡是星系空间分布的特征,如果在不同的年代观测到它,可以探测到暗能量的本质。为了能够高精度地测量暗能量状态方程的参数,必须使用大量的星系样本。大型综合巡天望远镜将用6个300 nm和1100 nm的滤光片巡天,这样一个具有光度红移的星系目录将可用于暗能量研究。在这篇文章中,我们将给出一个粗略的估计的光度红移的不确定性的影响的暗能量参数的计算,通过重建的BAO尺度从一个模拟的光度星表。
2010-09-28 astro-ph.CO
Photometric redshifts and cluster tomography in the ESO Distant Cluster Survey
本文报道了在欧洲南方天文台远星系团巡天(EDisCS)观测场中的光度红移测量和精度以及星系团层析成像的结果。测光红移的计算使用两个独立的代码(Hyperz和G。Rudnick的代码)。通过与~1400个星系在0.3<z<1.0区域的光谱红移值的比较,评估了光度红移值的准确性。比光谱控制样品暗的星系的准确性估计使用的光谱样品的光度计目录的退化版本。测光红移的精确度通常为sigma(Delta z/(1+z))~ 0.05+/-0.01,取决于场、滤光片组和星系的光谱类型。EDisCS样本中最亮(I~22)和最暗(I~24-24.5)星系的光度红移质量下降了2倍(Δ z/(1+z))。用基于photoz的简单算法对EDisCS场中的团簇红移进行光度测定,结果与光谱值非常吻合(delta(z)在高z样品中约为0.03-0.04,在低z样品中约为0.05)。我们还开发了一种方法,使用这两个光子代码联合拒绝干涉者在微弱的幅度比光谱限制。当应用于光谱样品时,该方法拒绝约50-90%的所有光谱确认的非成员,同时保留至少90%的所有确认成员。测光红移被发现是特别有用的识别和研究星系团在大型调查。它们可以有效和完整地预先选择光谱学中的星系团成员,精确地测定星系团的红移,并提供了一种确定星系团成员的方法。(节录)
2009-10-28 astro-ph.CO
The environmental dependence of the baryon acoustic peak in the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey CMASS sample
星系团的环境依赖性编码了有关宇宙结构生长的物理过程的信息。我们分析了重子振荡光谱巡天CMASS样品的星系关联函数中重子声峰随环境的变化。通过平滑的局部过密度将样本分成三个子集,我们在子样本的六个独立的自相关和互关联函数中检测声学峰值。对这些关联函数进行模型拟合,并利用模拟星系和暗物质星表进行了标定,结果表明,所推断的距离尺度与环境无关,与组合样本的分析结果一致。重子声学特征的形状以及在泽尔多维奇近似下密度场重建的精度随环境而变化。通过将欠密区域和过密区域对全样本关联函数的贡献增加50%,我们实现了重子声学振荡与CMASS数据和模拟星表拟合精度的几个百分点的分数改进:模拟集合的优选尺度拟合中的分散度从1.45%提高到1.34%(重建前)和1.03%提高到1.00%(重建后)。这些结果是一致的概念,即声学峰值是尖锐的,在欠密集的环境。
2018-10-03 astro-ph.CO
Panchromatic properties of galaxies in wide-field optical spectroscopic and photometric surveys
在过去的15年里,通过广域光谱测量恢复的红移数量激增。目前已知的光谱星系红移大约有200万个(而且还在增加),这代表着自马克·戴维斯和约翰·胡克拉的开创性工作以来的非凡增长。同样,随着成像勘测从单波段发展到多波段,再到涉及多个设施协调的真正的多波长或全色,波长覆盖范围也出现了平行的爆炸式增长。随着这些以经验为动机的研究,大量的新发现几乎影响了天体物理学的所有领域。今天,个人调查,最好的证明是斯隆数字天空调查,现在排名肩并肩的主要设施。在未来几年,这一趋势将继续下去,因为我们正在设计和进行下一代光谱调查的过程中,得到了多设施波长覆盖的支持。
2011-12-29 astro-ph.CO
Baryon Acoustic Oscillations in the projected cross-correlation function between the eBOSS DR16 quasars and photometric galaxies from the DESI Legacy Imaging Surveys
我们在SDSS-IV DR 16 eBOSS类星体和从DESI遗产成像巡天中选择的密集光度计星系样本之间的投影交叉关联函数中搜索重子声学振荡。我们估计在这个红移范围内的星系测光样本的密度约为2900度$^{-2}$,这是比官方DESI ELG选择更深,光谱样本的密度约为20度$^{-2}$。为了减轻与使用接近检测极限的不同成像调查相关的系统性,我们使用了一种神经网络方法,该方法考虑了成像属性和观测到的星系密度之间的复杂依赖关系。我们发现,我们是有限的成像调查的深度,影响的光度计样品的密度和纯度和重叠的红移与类星体样品,从而影响该方法的性能。当将测光星系与$0.6 \leq z \leq 1.2$中的类星体进行互相关时,与从自相关中获得的球平均距离$D_{\rm V}$(9%精度)的约束相比,互相关联函数可以对同动角距离$D_{\rm M}$(6%精度)提供更好的约束。虽然还没有竞争力,这项技术将受益于即将到来的调查,这将使它能够超越目前的限制,我们已经确定在这项工作中更深的光度数据的到来。
2020-09-04 astro-ph.CO
Cross-Correlation of spectroscopic and photometric galaxy surveys: cosmology from lensing and redshift distortions
宇宙学星系巡天的目的是利用星系团丰度、宇宙剪切相关或重子声学振荡(BAO)等技术将最大的体积映射到测试模型,这些技术旨在独立于星系偏差。在这里,我们探索另一种途径来约束宇宙学:采样更温和的体积与光度和光谱调查的互相关。我们考虑了窄红移仓中的角星系-星系自相关以及它与弱引力透镜(WL)和红移空间畸变(RSD)的不同探测的组合。把这些观测的互相关包括进来,就能把暗能量状态方程w(z)和宇宙增长历史(用γ来表示)的约束条件提高几个因子。额外的信息来自于使用许多窄的红移仓和星系偏差,这是用WL探针和RSD测量的,打破了分别使用每种方法时存在的简并性。我们使用线性标度在深度(i<24)光度测量和较亮(i<22.5)光谱测量或非常精确(0.3%)光度红移测量上预测了联合w(z)和γ优值。光度计样品中的放大或剪切产生的FoM与光谱样品上的RSD或BAO具有相同的数量级。然而,这些探针在相同区域上的互相关产生的FoM高达100倍大。在没有形状测量的情况下,单独的放大率也可以用于这些互相关,并且可以产生比单独使用剪切更好的结果。对于光谱后续调查策略,测量前景透镜的光谱以执行这种互相关,比针对星系分布的红移更高的尾部以研究2.5倍大体积的BAO提供了5倍更好的FoM。
2012-05-08 astro-ph.CO
The clustering of the SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey DR14 quasar sample: Anisotropic Baryon Acoustic Oscillations measurements in Fourier-space with optimal redshift weights
利用扩展的重子振荡光谱巡天数据Release 14类星体样品,测量了具有最佳红移权的各向异性和各向同性的重子声学振荡(BAO)。应用红移权重将对BAO膨胀参数$α(z_{\rm eff})$的约束提高了17\ %。我们重建了$0.8<z<2.2$红移范围内BAO距离指标的演化历史。本文是分析eBOSS DR 14类星体样本的一组中的一部分。
2018-01-16 astro-ph.CO
Spectroscopic failures in photometric redshift calibration: cosmological biases and survey requirements
我们使用N体光谱光度模拟研究光谱测量中的不完整性和不正确的红移对光度红移训练和校准的影响,以及由此产生的对弱透镜剪切相关的宇宙学参数估计的影响。模拟的光度学是在即将到来的暗能量调查之后建模的,光谱学是基于波长覆盖范围为5500 nm < λ <9500 nm的低/中分辨率光谱仪。这种光谱跟踪遇到的主要系统误差是不完整性(无法获得某些星系的光谱红移)和错误的红移。令人鼓舞的是,我们发现,基于神经网络的方法可以有效地描述光谱的不完整性的星系的颜色,使光谱选择可以应用到光度样本。因此,我们发现,光谱的不完整性不会产生明显的偏差,宇宙学,虽然统计约束退化,因为光度测量必须剔除,以配合光谱的选择。不幸的是,错误的红移会产生更严重的影响:如果光谱红移的错误超过百分之一,宇宙学的偏差就无法容忍。此外,我们发现,不正确的红移也可以大大降低基于训练集的photo-z估计的准确性。主要的问题是很难获得红移,无论是光谱学还是光度学,对于z > 1.3的物体。我们讨论了几种减少宇宙学偏差的方法,特别是发现光z误差估计可以明显减少偏差。
2014-11-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
The effect of photometric redshift uncertainties on galaxy clustering and baryonic acoustic oscillations
在即将到来的高精度星系巡天时代,有必要了解红移不确定性对宇宙学观测的影响。本文研究了次百分光度红移误差(光- $z$误差)对星系团簇和重子声学振荡(BAO)的影响。使用解析表达式和结果从$1\,000$ $N$体模拟,我们显示了如何照片- $z$错误修改的振幅矩的二维功率谱,其方差,振幅的BAO,和宇宙学信息在其中。我们发现:a)照片- $z$误差抑制了小尺度上的聚类,增加了散粒噪声的相对重要性,从而减少了可用于BAO分析的尺度间隔; b)照片- $z$误差通过给予视线模式更少的权重来减少由于非线性红移空间失真(RSD)而引起的BAO的拖尾;以及c)光- $z$误差(和小尺度RSD)引起对以BAO尺度编码的信息的尺度依赖性,并且这降低了对哈勃参数的约束能力。利用这些研究结果,我们提出了一个模板,提取公正的宇宙学信息与照片$z$错误的情况下,没有他们的样本。最后,我们提供了解析表达式来预测测量BAO尺度的精度,表明分光光度测量将测量宇宙的膨胀历史,其精度与分光光度测量相当。
2018-04-09 astro-ph.CO
Analyzing Baryon Acoustic Oscillations in Sparse Spectroscopic Samples via Cross-Correlation with Dense Photometry
我们发展了一种利用稀疏红移巡天与密度更大的测光样本的互相关测量重子声学振荡(BAO)的宇宙学距离尺度的方法。这减少了否则将影响稀疏光谱图的自相关的散粒噪声。作为原理的证明,我们首次将这种方法应用于Sloan Digital Sky Survey(SDSS)BOSS/CMASS星系样本的z>0.6尾的稀疏样本和SDSS DR 9的密集光度样本。在有效z=0.64处,我们发现互相关中BAO峰的2.8 σ偏好,由此我们测量角直径距离D_M(z=0.64)=(2418 +/- 73 Mpc)(r_s/ r_{s,fid})。因此,我们预计,使用这种方法将稀疏光谱与现在刚刚变得可用的深度高质量成像相结合,将使BAO测量的精度比单独使用光谱的精度更高。
2017-11-06 astro-ph.CO
Calibrating photometric redshift distributions with cross-correlations
下一代的星系巡天计划将使具有光度红移的星系数量增加两个数量级,大大扩大红移范围和检测阈值,从目前的最新技术水平获得公平的子样本光谱,这一新的数据可能是繁琐和昂贵的。然而,对星系的真实红移分布进行适当的校准对于挖掘这些调查的潜力至关重要。我们研究了一个有前途的替代直接光谱后续行动:校准的红移分布的光度星系通过交叉相关重叠光谱调查,其成员跟踪相同的密度场。我们回顾了理论,开发了一个管道,将其应用于模拟数据从N体模拟,并检查此红移分布估计的属性。我们证明了该方法是有效的,但估计被两个因素削弱。1)光谱样品的关联函数必须在沿着视线的许多仓中测量,这使其具有噪声并且干扰光度红移分布的高质量重建。2)该方法不能将光度红移分布与光度样品偏差的演化分开。我们建立这些因素的影响,使用我们的模拟目录。虽然可能仍然需要光谱跟踪光度测量数据的公平子样本,但进一步的细化可能会明显减少校准未来测量所需的光谱数量。
2009-10-19 astro-ph.CO
Testing isotropy in the Universe using photometric and spectroscopic data from the SDSS
我们分析了两个体积有限的星系样本的SDSS光度和光谱数据,以测试在本地宇宙的各向同性。我们利用信息熵来量化星系分布在不同长度尺度上的全局各向异性,发现星系分布在小尺度上是高度各向异性的。所观察到的各向异性随着长度尺度的增加而减小,并且在两个数据集中超过200 Mpc/h的长度尺度时几乎达到稳定状态。我们将这些各向异性与Lambda CDM模型N体模拟的模拟目录预测的各向异性进行比较,并发现与观测结果相当吻合。我们发现一个小的残余各向异性在大尺度上衰减的方式是一致的线性微扰理论。所观察到的各向异性的斜率收敛到线性理论预测的斜率,超过~ 200 Mpc/h的长度尺度,表明向各向同性的过渡。我们分别比较了在天空的不同部分观察到的各向异性,并没有发现星系分布的首选方向的证据。
2018-11-29 astro-ph.CO
Optimising Spectroscopic and Photometric Galaxy Surveys: Same-sky Benefits for Dark Energy and Modified Gravity
多个宇宙学探测器的组合可以产生比任何单个探测器更严格的宇宙学参数测量。我们研究的组合,两个高度相关的探针的后期结构的增长:(一)弱引力透镜的测光红移和(ii)星系集群和红移空间扭曲的调查与光谱红移。我们选择通用的调查设计,使我们的结果适用于一系列当前和未来的光度红移(如KiDS,DES,HSC,欧几里得)和光谱红移(如DESI,4MOST,Sumire)调查。将这些观测结合起来,可以大大提高它们测量暗能量和修正引力的能力。一个独立的,非重叠的组合看到一个暗能量品质因数比任何一个单独的调查产生的大4倍以上。调查之间的强大协同作用是最强的修正重力,其中它们的约束是正交的,产生一个非重叠的联合品质因数比任何一个单独的大近2个数量级。我们的投影角功率谱的形式主义,使它很容易模型的互相关观测时,调查重叠的天空,产生一个联合数据向量和完整的协方差矩阵。我们计算出一个相同的天空改善因子,从列入这些互相关,相对于非重叠的调查。我们发现暗能量的因子接近4,而修正引力的因子超过2。准确的预测价值和同天效益可能会受到一系列预测假设的根本影响,我们在敏感性分析中有条不紊地探索了这些假设。我们表明,我们的基准假设产生强大的结果,给出了一个很好的平均图片的科学回报相结合的光度和光谱调查。
2013-07-30 astro-ph.CO
Photometric H alpha and [O II] Luminosity Function of SDF and SXDF Galaxies: Implications for Future Baryon Oscillation Surveys
在宽视场巡天中利用光度信息有效地选择z > 1的发射线星系是未来利用重子声学振荡(BAO)特征进行光谱巡天以限制暗能量的关键之一。在这里,我们估计的H α和[O II]线光度函数的星系在z = 0.5-1.7使用一种新的方法,多波长成像数据被用来共同估计光度红移和恒星形成率。这些高红移线光度的测光估算使用了斯巴鲁深场和斯巴鲁XMM-牛顿深场的大型数据集(覆盖\sim 1 deg^2),并使用当地斯隆数字巡天星系的光谱数据进行了校准。导出的光度函数(特别是H α)与过去基于光谱或窄带滤波器调查的估计值合理一致。这个数据集是有用的检查测光选择的目标星系的BAO调查,因为大的宇宙学体积覆盖和大量的星系详细的光度信息。我们使用的样品来获得的光度和物理性质的发射线星系,以协助规划未来的光谱BAO调查。我们还展示了一些光度选择程序,可以有效地选择这些发射线星系的例子。
2009-02-12 astro-ph.CO
Measurement of the photometric Baryon Acoustic Oscillations with self-calibrated redshift distribution
本研究利用DECaLS DR9的星系样本,通过仅依赖测光成团信息的自校准方法获取真实红移分布,实现光度BAO的可靠测量,结果与Planck宇宙学模型一致且经光谱样本验证,为宇宙学红移分布约束提供了有效新途径。
2024-04-12 astro-ph.CO
Robustness of Baryon Acoustic Oscillations Measurements with Photometric Redshift Uncertainties
本文通过模拟星系目录系统评估不同测光红移误差、样本稀疏性、错误误差假设及红移分布偏度对BAO参数α和Ω_m0约束的影响。
2023-07-13 astro-ph.CO
On the importance of lensing for galaxy clustering in photometric and spectroscopic surveys
我们研究了引力透镜在星系计数模型中的重要性。我们证实了以前的测光调查结果,表明透镜效应不能被忽视的调查,如LSST,因为它会推断宇宙学参数的显着转变。对于像SKA 2这样的光谱观测,我们发现忽略关联函数的四极、四极和十六极透镜效应也会引起参数的重要变化。对于$Λ$ CDM参数,位移是中等的,大约为0.6 $σ$或更小。然而,对于测量每个红移仓中结构增长率的模型无关分析,忽略透镜效应在高红移处引入高达2.3 $σ$的位移。由于增长率直接用于检验引力理论,如此强烈的变化会被错误地解释为广义相对论的崩溃。这表明了在未来调查分析中纳入透镜效应的重要性。另一方面,对于像DESI这样的调查,我们发现透镜效应并不重要,主要是由于DESI的放大偏置参数$s(z)$的值,它强烈地降低了高红移下的透镜效应。我们还提出了一种改进光谱调查分析的方法,包括不同的红移箱(这是忽略光谱调查)从光谱调查或从不同的光度样本之间的互相关。我们表明,包括在SKA2分析的互相关并没有改善的约束。另一方面,用LSST测量的互相关代替SKA2的互相关,将约束改善了10%至20%。有趣的是,对于$Λ$ CDM参数,我们发现LSST和SKA2是高度互补的,因为它们受到参数之间简并的不同影响。
2021-04-21 astro-ph.CO
A cosmology weakly dependent measurement of 2D Baryon Acoustic Oscillations scale from the Southern Photometric Local Universe Survey
本文利用S-PLUS多波段测光星系样本,通过两点角相关、红移概率重采样和log-normal模拟,首次在z_eff=0.075处稳健探测横向BAO角尺度。
2025-06-09 astro-ph.CO
Optical Spectroscopy of Distant Red Galaxies
我们提出了一个遥远的红色Galeros(DRG)的样本的光学光谱后续与K < 22.5(织女星),选择J-K > 2.3,在哈勃深场南,MS 1054-03领域,和钱德拉深场南。获得了15个DRG的光谱红移。15个DRG中只有2个位于z < 2,表明选择高红移源的效率很高。从其他光谱调查中的CDFS目标中间到高红移人口选择不同的标准,我们发现光谱红移的另外30个DRG。我们使用光谱学证实的DRG样本来确定其在所考虑的深场中的高质量(Δz/(1+z)的散射约为0.05)的光度红移,如EAZY(Brammer等人,2008)所推导的那样。结合光谱和光度红移,我们发现,74%的背根神经节与< 22.5 lie at z >K2。组合的光谱和光度样品被用来分析在z 2的背根神经节的独特的内在和观察到的属性< 2 and z >。在K < 22.5的光度样本中,低红移DRG在K中比高红移DRG亮0.7等,在Av中比高红移DRG亮1.2等。我们的分析表明,DRG标准选择不同的性质在不同的红移星系。这种偏差可以通过基于静止坐标系特性选择星系来避免,这需要非常好的多波段测光和高质量的测光红移。
2009-10-09 astro-ph.CO
Machine learning based Photometric Redshifts for Galaxies in the North Ecliptic Pole Wide field: catalogs of spectroscopic and photometric redshifts
针对北黄极宽场星系,结合新测与文献光谱红移构建大样本,用随机森林模型估计77755个源的测光红移(精度良好),提供含高红移数据的目录,助力该区域及未来空间任务研究。
2025-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering of LRGs in the DECaLS DR8 footprint: distance constraints from baryon acoustic oscillations using photometric redshifts
利用两点相关函数的楔形方法,对DECam遗产巡天(DECaLS)获得的发光红星系(Luminous Red Galeries,以下简称LRGs)的光度红移样本进行了分析,以探测宇宙距离。虽然宇宙学的信息是高度污染的光度红移从星系图中存在的不确定性,角直径的距离可以探测在垂直的配置,其中测量的相关函数是最小的污染。在先前的工作(arXiv:1903.09651v2 [astro-ph.CO])中,使用模拟研究了基于具有最小污染的给定阈值的楔形相关函数的集合,并且提取的宇宙学信息在该阈值内是无偏的。我们应用相同的方法分析来自DECaLS的LRG样品,其将提供用于靶向三分之二的DESI足迹的光学成像,并测量$z=0.69$和$z=0.87$处的角直径距离为$D_{A}(0.697)=(1499 \pm 77\,\mathrm{Mpc})(r_{d}/r_{d,fid})$和$D_{A}(0.874)=(1680 \pm 109\,\mathrm{Mpc})(r_{d}/r_{d,fid})$,分数误差分别为5.14%和6.48%。我们得到了一个$H_{0}=67.59\pm5.52$ km/s/Mpc的值,它支持了所有其他BAO结果测量的$H_0$,并且与$Λ$ CDM模型一致。
2020-05-27 astro-ph.CO
Line confusion in spectroscopic surveys and its possible effects: Shifts in Baryon Acoustic Oscillations position
罗马太空望远镜将在一定的红移范围内观测大约1700万个发射线星系。它的主要目标是低红移的H $α$发射线星系和高红移的[O III]发射线星系。罗马太空望远镜将用单线鉴别法估算这些星系的红移。这表明其他发射线星系可能被误认为是主要目标。具体地,难以区分H $β$和[O III]线,因为这两条线在波长上接近,因此光度信息可能不足以可靠地将它们分开。将H $β$发射体误认为[O III]发射体将导致星系径向位置的偏移约为90 Mpc/h。这种长度尺度类似于重子声学振荡(BAO)尺度,并且可以移动和加宽BAO峰,可能在确定BAO峰位置时引入误差。我们定性地描述了这种新的系统的效果,并进一步量化它与发射线星系的光锥模拟。
2020-09-30 astro-ph.CO
Combining spectroscopic and photometric surveys using angular cross-correlations II: Parameter constraints from different physical effects
未来的光谱和光度测量将测量越来越多星系的精确位置和形状。在本系列的前一篇文章中,我们利用角互相关研究了红移空间畸变(RSD)、重子声学振荡(BAO)和弱引力透镜(WL)的效应。在这里,我们提供了一个新的预测,探讨包括不同的观测值,物理效应(星系偏差,WL,RSD,BAO)和近似值(非线性,Limber近似,探针之间的协方差)的贡献。径向信息包括通过使用单独的窄红移箱的互相关。对于自相关,星系对的分离主要是横向的,而互相关也包括径向分量。我们研究这些信息如何增加我们的品质因数(FoM),其中包括暗能量状态方程$w(z)$和增长的历史,参数化$γ$。我们表明,林伯近似和星系的偏见是最关键的成分的相关性建模。添加WL使FoM增加4.8,RSD增加2.1,BAO增加1.3。我们还探讨了重叠调查如何在不同的假设和不同的品质因数下进行。我们的定性结论取决于调查的选择和规模,但我们发现一些明确的趋势,突出了结合不同的探头的重要性,可用于指导和优化调查策略。
2015-02-13 astro-ph.CO
Optimizing spectroscopic follow-up strategies for supernova photometric classification with active learning
我们报告了一个光谱后续设计优化超新星光度分类的框架。该策略考虑了光谱和光度样本之间不可避免的不匹配,甚至可以在新调查的开始时使用-无需任何初始训练集。该框架属于主动学习(AL)的范畴,这是一类算法,旨在通过识别一些精心选择的对象来最大限度地减少标签成本,这些对象在改善分类器预测方面具有很大的潜力。作为概念证明,我们使用超新星光度分类挑战赛(SNPCC)和随机森林分类器后发布的模拟数据。我们的结果表明,在SNPCC光谱样本中仅使用12%的训练对象,这种方法能够使纯度结果加倍。此外,为了考虑到在同一个晚上的多个光谱观测,我们提出了一个半监督的批处理模式AL算法,选择一组$N=5$最翔实的对象在每个晚上。与使用传统方法的初始状态相比,我们的方法仅在180天的观察或800次查询(SNPCC光谱样本量的73%)后就实现了2.3倍的纯度和可比的优值结果。使用观察原始SNPCC光谱样品所需的相同量的光谱时间获得这样的结果,表明这种类型的策略对于当前可用的光谱资源是可行的。本工作中使用的代码可以在COINtoolbox中找到:https://github.com/COINtoolbox/ActSNClass。
2019-01-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the reliability of photometric and spectroscopic tracers of halo relaxation
本研究通过半解析模型评估光度和光谱示踪剂对暗晕弛豫的可靠性,发现光度指标(特别是双变量组合)与动力学年龄相关性更强,且与X射线代理量相关性良好,提供了一种经济有效的弛豫量化方法。
2020-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Enhanced Catalog of Gaia DR3 Galaxy Candidates with Spectroscopic and Machine-Learning Photometric Redshifts
Seoul National University(首尔大学);SNU Astronomy Research Center, Seoul National University(首尔大学天文研究中心);Institute for Data Innovation in Science, Seoul National University(首尔大学数据科学创新研究所)
该研究通过交叉匹配光谱红移星表、用MBRNN模型计算测光红移,更新了盖亚DR3星系候选体星表,提升了其科学价值,为河外及宇宙学研究提供了重要资源。
2026-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring galaxy environment with the synergy of future photometric and spectroscopic surveys
我们利用低分辨率光谱学和光度红移之间的协同作用,研究环境对星系演化的影响,从空间的无缝光谱调查。作为一个测试案例,我们考虑未来的欧几里得深调查(~ 40度$^2$),它结合了一个无狭缝光谱调查有限的H $α$通量$\geq5\times 10^{-17}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$和测光调查有限的H波段($H\leq26$)。我们使用欧几里德星系模拟目录,在其中我们锚定的光度红移可用的光谱红移的三维星系分布。然后,我们估计的局部密度对比度的计数对象的半径从1到10 h $^{-1}$ Mpc的红移范围0.9<z<1.8的圆柱形细胞。我们比较这个密度场与一个模拟目录中计算的深度相同的欧几里德深调查(H=26),但没有红移测量误差。我们发现,我们的方法成功地从低密度环境(最后从第一个五分之一的密度分布),在低红移和大细胞的效率更高:低密度区域的分数错误的高密度峰是<1%的所有尺度和红移探索,但1小时$^{-1}$ Mpc的尺度,这是几个百分点。这些结果表明,我们可以有效地研究环境中的光度样本,如果光谱信息是一个较小的样本的对象,稀疏采样相同的体积。我们证明,这些研究是可能的欧几里得深调查,即在红移范围内的环境影响是不同于在本地宇宙中观察到的,从而为星系演化模型提供了新的约束。
2016-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic Needs for Training of LSST Photometric Redshifts
本白皮书总结了Snowmass白皮书“成像暗能量实验的光谱需求”(arXiv:1309.5384)中与LSST光度红移训练相关的结论;即,使用光谱红移来改进算法并减少光Z误差。可用的训练集越大、越完整,photo-z估计中的RMS误差就应该越小,从而增加LSST的约束能力。在这项工作中,美国提出的更好的选择是巨型麦哲伦望远镜的MANIFEST光纤馈送或(以较低的测量速度)三十米望远镜(TMT)上的WFOS摄谱仪。由于其更大的视场和更高的复用,斯巴鲁上的PFS摄谱仪将能够比TMT更快地获得基线训练样本;双子座上的高度复用摄谱仪可以实现相当的性能,其视场直径至少为20弧分。
2014-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
A Catalogue of Two-Dimensional Photometric Decompositions in the SDSS-DR7 Spectroscopic Main Galaxy Sample: Extension to g- and i-Bands
我们扩展了Meert,Vikram & Bernardi(2015)中提出的~7x10^5星系的二维PSF校正de Vacouleurs,Sersic,de Vacouleurs+Exponential和Sersic+Exponential拟合目录,以包括g-和i-带。配合分析使用的物理激励标记系统在原文中提出的,必要时作出调整,为不同的信号噪声。我们比较了每个g-,r-和i-波段的拟合。所有星系的固定孔径星等和颜色也被提供。目录有电子版。
2015-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Photometric Objects around Cosmic Webs (PAC) Delineated in a Spectroscopic Survey. I. Methods
我们提供了一种方法来估计投影密度分布$\bar{n}_2w_p(r_p)$光度物体周围的光谱物体在红移调查。这个量描述了具有某些物理性质(例如光度,质量,颜色等)的光度源在光谱物体追踪的宇宙网(PAC)周围的分布。该方法可以充分利用当前和未来的深广度测光巡天,借助仅对相当有限种类的天体(如发射线星系)进行采样的宇宙学红移巡天,探索中等红移($z_s < 2$)以下星系的形成。作为一个例子,我们应用PAC方法的CMASS光谱和HSC-SSP PDR 2光度样品,探索星系的分布为广泛的恒星质量从$10^{9.0}{\rm M_\odot}$到$10^{12.0}{\rm M_\odot}$周围的大质量的$z_s\approx 0.6$。利用丰度匹配方法,在N体模拟中采用MCMC抽样对$\bar{n}_2w_p(r_p)$进行建模,并精确测量了整个质量范围内的星晕质量关系(SHMR)和恒星质量函数(SMF)。我们还可以测量不同质量中心星系卫星的条件恒星质量函数(CSMF)。PAC方法在研究星系演化方面有许多潜在的应用。
2022-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Cross-correlating Carbon Monoxide Line-intensity Maps with Spectroscopic and Photometric Galaxy Surveys
线强度测绘(LIM或IM)是一个新兴的观测工作领域,具有很强的潜力,以适应更大的努力,探测大尺度结构和小尺度天体物理现象使用多个互补的示踪剂。充分利用这种互补性意味着在进行线强度调查时考虑到星系调查。我们认为,潜在的检测COMAP和盲调查的基础上光度红移(如在COSMOS)或光谱数据(如HETDEX调查莱曼- $α$发射器)之间的互相关信号。我们发现,获得$σ_z/(1+z)\lesssim0.003$的红移和$\gtrsim10^{-4}$源每兆秒差距$^3$光谱红移测定的准确性应该使CO-星系交叉光谱检测的意义至少是CO自动光谱的两倍。未来的目标光谱测量或像HETDEX这样的盲测可能能够满足这两个要求。
2019-01-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic Needs for Calibration of LSST Photometric Redshifts
本白皮书总结了Snowmass白皮书“成像暗能量实验的光谱需求”(arXiv:1309.5384)中与LSST光度红移校准相关的结论;即,photo-z中偏差和不确定性的准确表征。任何重大的校准误差都会导致photo-z的系统误差,影响几乎所有的LSST河外科学。由于现有的深红移样品未能产生系统的20%-60%的目标的高度安全的红移,未来的深光谱样品很有可能无法自行解决校准问题。在这种情况下,最好的选择是通过互相关方法提供的,该方法利用光谱测量(不需要完全具有代表性)中的对象进行聚类,以跟踪整个样本的红移分布。对于光谱学来说,eBOSS巡天将能够对LSST光度红移进行基本校准,而预期的LSST-DESI重叠将足以在z>0.2时进行精确校准。在明亮的时间进行的附近星系的DESI调查将能够精确校准到z~0。通过转让DESI仪器(或在布兰科望远镜上复制该仪器)提供的更大的覆盖面,除了其他科学收益外,还可以根据互相关进行最佳的校准。
2014-10-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Low X-Ray Luminosity Galaxy Clusters: Main goals, sample selection, photometric and spectroscopic observations
我们对19个低X射线光度星系团(L $_X \sim$ 0.5- 45 $\times$ $10^{43}$ erg s $^{-1}$)进行了研究,这些星系团是从ROSAT位置敏感正比计数器(PSPC)定点观测(Vikhlinin等1998)和Mullis等(2003)的修正版本中选出的,红移范围为0.16 - 0.7。这是介绍样品选择、光度和光谱观测以及数据处理的系列论文中的介绍性论文。在不同的通带光度数据采取了八个星系团在拉斯坎帕纳斯天文台,三个集群在塞罗托洛洛美洲天文台,和八个集群在双子座天文台。使用双子座望远镜只收集了四个星系团的光谱数据。在光度学中,星系的定义是基于恒星-星系分离并考虑光度学参数。对于每个星系团,星表包含了在90%完整性范围内星系的PSF和孔径星等。它们与结构参数一起被用来研究星系的形态和估计光度红移。利用光谱学方法,得到的星系团速度色散范围从[VMF 98]022的507 km~ s $^{-1}$到[VMF 98]097的775 km~s $^{-1}$,具有亚结构的迹象。星系团的成员资格已经被广泛讨论,考虑到光谱和光度红移的估计。在这个意义上,成员是指距离X射线峰值投影半径为0.75 Mpc,且星系团中心速度分别小于星系团速度色散或6000 km~s $^{-1}$的星系。这些结果将用于即将发表的论文中,主要研究红色星团序列、蓝色云和绿色种群;星系…
2016-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Photometric Redshift Calibration with Self Organising Maps
精确的测光红移校准是从宇宙剪切调查的所有宇宙学约束的鲁棒性的核心。对KiDS的分析重新加权了来自所有重叠光谱调查的训练样本,以提供直接的红移校准。使用自组织映射(SOM),我们证明了这种光谱编译是足够完整的KiDS,代表$99\%$的有效的二维宇宙剪切样本。我们使用SOM来定义一个$100\%$代表“金”宇宙剪切样本,每个层析箱。使用模拟模拟KiDS和光谱训练集,我们估计的不确定性的SOM红移校准,并发现光度噪声,样本方差,光谱选择效应(包括红移和幅度不完整性)诱导合并的最大散射的红移分布重建($Δ\langle z \rangle=\langle z \rangle_{\rm est}-\langle z \rangle_{\rm true}$)的偏差$σ_{Δ\langle z \rangle} \leq 0.006$在所有的层析箱。我们表明,SOM校准是无偏的情况下,无噪声测光和完全代表性的光谱数据集,从理论上预期。在我们的模拟数据中包括光度噪声和光谱选择效应引入了最大偏差$Δ\langle z \rangle =0.013\pm0.006$,或$97.5\%$置信度下的$Δ\langle z \rangle \leq 0.025$,一旦质量标志已应用于SOM。这里提出的方法是一个显着的改进,以前采用的直接红移校准实施KiDS,由于其诊断和质量保证能力。在未来的宇宙剪切研究中…
2020-03-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
Measuring galaxy environments in large scale photometric surveys
在局部宇宙中星系的性质已经被证明取决于它们的环境。未来的大规模测光调查,如DES和欧几里得将是至关重要的洞察星系性质的演变和环境的作用。大样本是以牺牲红移精度为代价的,这影响了环境测量。我们研究这一点,通过测量环境中使用SDSS光谱和光度红移,并模拟光度红移的范围内的不确定性。我们考虑了第N近邻和固定孔径方法,并评估了孔径参数和红移不确定性的影响。我们发现,光度环境有一个较小的动态范围比光谱测量,因为不确定的红移散射星系从密集的环境到不太密集的环境。在DES的预期红移不确定度为0.1时,使用最佳参数的测量值之间的Spearman秩相关系数为0.4。我们研究了星系的红色分数作为质量和环境的函数,使用光度红移,发现双变量依赖仍然存在于SDSS光度测量。我们表明,光度样品的红移不确定性为0.1必须约6-16倍大于光谱样品检测环境相关性与等效分数误差。
2015-05-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
AI-Driven Reconstruction of Large-Scale Structure from Combined Photometric and Spectroscopic Surveys
针对星系巡天中光度巡天红移不确定、光谱巡天样本有限的问题,提出双UNet深度学习框架整合两类数据重建三维密度场,经模拟训练验证其在小尺度功率谱等指标上精度高,可提升大规模结构重建效果。
2025-08-25 astro-ph.CO astro-ph.IM
Reconstructing galaxy fundamental distributions and scaling relations from photometric redshift surveys. Applications to the SDSS early-type sample
与光度红移而不是光谱红移相关的噪声距离估计导致对光度的错误估计,并产生相关的对大小的错误估计。我们考虑一个来自SDSS DR 6的早期星系样本,它的光谱和光度信息都是可用的,并应用V_max方法的推广来校正这些偏差。我们表明,我们的技术恢复真正的红移,幅度和大小分布,以及真正的大小-光度关系。我们发现,仅使用10%的光谱信息随机分布在我们的目录是足够的重建是准确的约3%,当光度红移误差为dz = 0.038。然后,我们解决的问题,我们的方法扩展到深红移目录,只有光度信息。除了这里概述的具体应用外,当至少涉及一个距离依赖量时,我们的技术会影响更广泛的研究。这对下一代的调查特别重要,其中一些调查只有光度信息。
2009-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spectroscopic Confirmation of the Pisces Overdensity
我们提出了光谱确认的“双鱼座超密度”,也被称为“结构J”,一个光度超密度的RR天琴座恒星发现的斯隆数字巡天(SDSS)在一个估计的光度距离约85千秒差距。我们测量径向速度的8个RR天琴座恒星在双鱼座。我们发现8颗恒星中有5颗的日心径向速度在-87 km/s < v < -67 km/s的狭窄范围内,这表明光度过密主要是由于一个物理关联系统,可能是一个矮星系或一个破裂星系。剩下的三颗恒星中有两颗彼此相差仅9公里/秒,但将它们确定为第二个系统还为时过早。
2009-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Augmenting photometric redshift estimates using spectroscopic nearest neighbours
本文提出用图神经网络结合测光、光谱和空间信息区分真实与表观角近邻,从而筛选高质量测光红移,使弥散度降低约50%、离群值比例从3%降至0.8%,并可用最近邻光谱红移改进目标星系红移估计。
2023-03-09 astro-ph.CO astro-ph.IM
Photometric and Spectroscopic Properties of Type II-P Supernovae
我们研究了23个II型高原超新星(SNe II-P)的样本,所有观测到的仪器相同。对它们光度演化的分析证实,它们典型的平台期为100天,几乎没有散射,显示出更有活力的SNe变得更短的趋势。从爆发到平台的上升时间似乎与光度无关。我们分析了它们的光谱,测量典型的喷出物速度,并确认它们遵循良好的幂律下降。我们发现高速物质的迹象,在我们的六个SNe的光谱。我们通过以下问题测试不同的灰尘消光校正方法--在应用给定方法后,样品的均匀性是否增加?一个表现合理的基础分布在修正后应该会变得更紧。我们测试的方法都没有取得显著的改善。
2014-09-20 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Clustering of Photometric Luminous Red Galaxies II: Cosmological Implications from the Baryon Acoustic Scale
本文提出了一种在角坐标系中确定声地平标度的新方法。它使用了从斯隆数字巡天成像数据中选择的~0.6 x 10^6发光红星系,具有光度红移。该分析涵盖了从z = 0.5到z = 0.6的红移区间。我们发现重子声振荡(BAO)信号在~2.3 sigma置信水平的证据,值为theta_{BAO}(z = 0.55)=(3.90 \pm 0.38)度,包括系统误差。据我们所知,这是第一次直接测量星系分布中的角BAO尺度,并且与以前的BAO测量结果一致。我们还展示了如何径向测定的BAO规模可以打破宇宙学参数的测量时,他们与BAO角测量的简并。这个结果也与WMAP7最佳拟合宇宙学很好地吻合。在其它参数不变的情况下,暗能量的状态方程参数w_0 =-1.03 \pm 0.16,物质密度Ω_M = 0.26 \pm 0.04。我们还测试了当前BAO测量对时变暗能量状态方程的灵敏度,发现如果我们将所有其他参数固定到WMAP 7最佳拟合宇宙学,则w_a = 0.06 \pm 0.22。
2011-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph