Modeling of weak lensing statistics. I. Power spectrum and bispectrum
我们调查的3D物质分布的分析模型，它结合了微扰理论与晕模型，弱透镜统计的性能。我们比较我们的预测弱透镜收敛功率谱和双谱与数值模拟和拟合公式在以前的工作中提出的。我们发现，该模型提供了更好的协议与模拟比公布的拟合公式。这表明，建立在系统和物理动机的模型是一个很有前途的方法。此外，这明确了弱透镜统计和三维物质分布的基本属性之间的联系，作为尺度$\ell$的函数。因此，我们获得了微扰项（完整到一个环路）和非微扰项（例如，术语“1-卤代”）。最后，我们表明，这种方法恢复宇宙学的依赖（现实的情况下）。
2012-05-22 astro-ph.CO
Detection of the CMB lensing -- galaxy bispectrum
本文首次测量星系-星系-CMB透镜双谱，利用unWISE星系样本和Planck PR4透镜重建，以26σ和22σ显著性探测到信号，并验证其宇宙学起源，为约束高阶偏置参数提供新途径。
2023-11-08 astro-ph.CO
The reconstructed CMB lensing bispectrum
本文首次研究重建 CMB 透镜会聚度三点相关函数中的噪声偏差，在平坦天空极限下计算主导项并经模拟验证，为真实数据分析奠定基础。
2022-10-28 astro-ph.CO
KSZ tomography and the bispectrum
已经提出了几个统计测量kSZ效应相结合的小规模CMB与星系调查。我们回顾了五个这样的统计量，并表明它们在数学上都等价于$\langle ggT \rangle$型的最优双谱估计。重新解释这些kSZ统计作为双谱估计的特殊情况，使许多方面透明，例如最佳加权估计，或纳入光度红移误差。我们分析了双谱的信息含量，并表明有两个观测值：小尺度星系电子功率谱$P_{ge}(k_S)$，和大尺度星系速度功率谱$P_{gv}(k)$。kSZ的宇宙学约束能力来自于它对大尺度波动的敏感性，在这种情况下，它的有效噪声水平可以比星系巡天要好得多。
2018-10-31 astro-ph.CO
Future CMB ISW-Lensing bispectrum constraints on modified gravity in the Parameterized Post-Friedmann formalism
通过对ISW-Lensing双谱和CMB功率谱的联合分析，预测了普朗克卫星实验中参数化后弗里德曼（PPF）形式下修正引力的Hu-Sawicki模型和Bertschinger-Zukin模型的约束条件.我们发现，即使只考虑温度-温度模式的CMB功率谱，普朗克数据预计将减少至少一个数量级的WMAP相比，修改后的重力参数$B_0$（有关的额外标量自由度的康普顿波长的现值）的误差条。谱-双谱联合分析可以进一步改善结果的系数范围从1.14到5.32取决于特定的修改的重力模型。我们的主要结果之一是ISW-Lensing双谱和功率谱之间的互相关可以安全地忽略时，执行联合分析。为了简单起见，我们只研究一个参数（{ $B_0$ }）的可能性，并将所有其他宇宙学参数固定为WMAP 7年结果中的最佳拟合值。
2013-07-30 astro-ph.CO
Optimal capture of non-Gaussianity in weak lensing surveys: power spectrum, bispectrum and halo counts
我们比较了弱透镜选择星系团计数和弱透镜双谱在捕获非高斯特征的暗物质分布的效率。我们使用晕模型来计算弱透镜功率谱，双谱和预期数量的检测到的集群，并推导出一个大的，低系统的弱透镜调查的宇宙学参数的约束，通过专注于$Ω_m$-$σ_8$平面和暗能量状态方程。我们将功率谱分成数据的已解决部分和未解决部分，已解决部分被定义为检测到的簇，未解决部分被定义为场的其余部分。我们考虑四种类型的集群计数，考虑到不同的信息量：信噪比峰值计数;作为集群质量的函数的计数;作为集群红移的函数的计数;以及作为集群质量和红移的函数的计数。我们表明，当结合功率谱，这四种计数提供了类似的约束，从而允许一个执行最直接的计数，信噪比峰值计数，并得到百分比水平的宇宙学参数的约束。我们表明，弱透镜双谱给出的约束条件与功率谱给出的约束条件相当，并捕获非高斯特征以及簇计数，其与功率谱的组合给出的宇宙学参数的误差类似于，如果不是稍微小于，当功率谱与簇计数相结合时获得的误差。最后，我们注意到，为了达到其潜力，弱透镜双谱必须使用所有三角形配置计算，因为等边三角形单独不提供有用的信息。
2010-02-12 astro-ph.CO
The CIB-lensing bispectrum: impact on primordial non-Gaussianity and detectability for the Planck mission
在谐波空间中，我们刻画了对宇宙微波背景（CMB）三点函数有贡献的宇宙红外背景（CIB）透镜双谱。我们表明，CIB透镜双谱具有相当大的强度，它可以检测到具有很高的意义，在普朗克高频地图。我们还提出了污染的预测不同形状的原始非高斯$f_{nl}$参数产生的CIB透镜双谱和河外点源双谱在普朗克高分辨率CMB各向异性地图。局部、等边和正交形状被考虑用于“原始”单频（即，不应用任何组分分离技术）和前景简化的普朗克温度图。CIB透镜相关性似乎主要影响双谱的正交形状-对于143和217 GHz频带，Δ $f_{nl}$分别为-21和-88-而点源主要影响等边形状，在100、143和217 GHz处，Δ $f_{nl}$ = 160、54和60。然而，结果表明，当考虑前景简化图时，这些污染物不会对普朗克$f_{nl}$估计值产生任何相关偏差：使用SEVEM进行组分分离，我们得到由于CIB透镜效应导致的Δ $f_{nl}$ = 10.5，由于点源导致的Δ $f_{nl}$ = 30.4，对应于普朗克2013 $f_{nl}$不确定度的0.30σ和0.45σ。事实上，成分分离技术能够部分地清除河外源污染，并且对于所有形状都减小了偏差。我们进一步开发了基于小松，Spergel & Wandelt（2005）形式主义的单频和多频估计器，可用于有效检测此信号。
2015-04-16 astro-ph.CO
A bias to CMB lensing measurements from the bispectrum of large-scale structure
宇宙微波背景（CMB）引力透镜效应测量精度的迅速提高也要求理论模型的精度相应提高。一种常用的近似方法是将CMB偏转角或透镜势建模为高斯随机场。然而，在本文中，我们分析量化的非高斯性的大尺度结构透镜，所产生的非线性结构的形成，CMB透镜测量的影响。特别是，评估的非零双谱的大尺度结构上的相关CMB四点关联函数的影响，我们发现，有一个偏见的CMB透镜功率谱的估计。对于基于温度的透镜重构与CMB阶段III和阶段IV的实验，我们发现，这种透镜功率谱偏差是负的，是百分之一的顺序的信号。这对应于这些即将进行的实验的多个标准差的偏移。然而，我们要注意的是，我们的数值计算仅评估了两个最大的偏倚项，因此仅提供了完整偏倚的近似估计。我们的结论是，需要进一步调查从非线性结构形成的透镜偏差，这些偏差应占在未来的透镜分析。
2016-05-04 astro-ph.CO
Exploring Beyond ΛCDM with the Weak Lensing Power Spectrum and Bispectrum
University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；University of the Western Cape（西开普大学）
本文探讨了弱透镜学在超越标准ΛCDM宇宙学框架中的系统误差影响，通过二阶和三阶统计分析剪切场，评估CPL暗能量、交互暗能量和Hu-Sawicki f(R)引力模型的约束能力，指出红移不确定性和固有对齐对约束能力的显著影响。
2026-09-28 astro-ph.CO
Optimal bispectrum estimator and simulations of the the CMB Lensing-ISW non-Gaussian signal
在本文中，我们提出的工具，以最佳地提取Lensing-Integrated Sachs Wolfe（L-ISW）双谱信号从未来的CMB数据。我们实现了两种不同的方法来模拟非高斯CMB映射与L-ISW信号：基于FLINTS透镜码的非微扰方法和可分离模式扩展方法。我们实现了小松，Spergel和Wandelt（KSW）的Lensing-ISW双谱的最佳估计分析，我们测试它的非高斯模拟的情况下，一个现实的CMB实验设置与不均匀的天空覆盖。我们表明，估计方法的Cramer-Rao界和维纳滤波的L-ISW模拟给$\leq 10%$的估计$f_{NL}^{L-ISW}$略有改善。对于一个现实的CMB实验设置占各向异性噪声和掩蔽的天空，我们表明，估计的线性项是高度相关的立方项，它是必要的，以恢复信号和最佳的误差条。我们还表明，L-ISW双谱，如果不正确占，产生低估的$f_{NL}^{local}$误差棒的$\simeq 4%$。需要对非高斯形状和/或L-ISW模板减法进行联合分析，以便从正在进行的和未来的CMB实验中恢复原始非高斯信号的无偏结果。
2013-03-07 astro-ph.CO
Imitating intrinsic alignments: A bias to the CMB lensing-galaxy shape cross-correlation power spectrum induced by the large-scale structure bispectrum
将星系的透镜效应信号与宇宙微波背景辐射（CMB）起伏进行互相关，有望提供有价值的宇宙学信息。特别是，它可能有助于收紧约束参数描述的性质，内在排列的星系在高红移。为了获取互相关信号所传递的信息，需要对其进行精确的理论描述。我们计算了非线性结构增长引起的CMB透镜-星系形状互相关测量的偏差。利用树级微扰理论对大尺度结构的双谱进行了研究，发现在大多数角尺度上，双谱的偏置是负的，从而模拟了本征取向的信号。结合欧几里得星系透镜数据与CMB实验可比的普朗克卫星任务的偏差变得显着，只有在最小的尺度（$\ell\gtrsim 2500$）。然而，对于改进的CMB观测，校正量为宽多极范围（$10 \lesssim \ell \lesssim 2000$）上CMB透镜-本征对准信号的10- 15%。因此，如果功率谱偏差未被校正，则在CMB阶段III和阶段IV实验的情况下，功率谱偏差分别转化为固有对准幅度的确定中的$2σ$和$3σ$误差。
2017-09-13 astro-ph.CO
Tomographic weak lensing bispectrum: a thorough analysis towards the next generation of galaxy surveys
我们解决的关键点，为现代弱透镜大尺度结构调查的可能性代码的有效实施。具体来说，我们专注于联合弱透镜收敛功率谱双谱探头，我们解决了现实分析所需的数值挑战。假设（多变量）高斯似然，我们已经开发出一种高性能的代码，允许高度并行预测的分箱的层析成像观测值和他们的联合非高斯协方差矩阵占6点关联函数和超样本效应的条款。这种性能使我们能够定性地解决几个有趣的科学问题。我们发现，双谱提供了一个改进的信噪比（S/N）的功率谱的顶部上约10%，使其成为一个不可忽视的信息来源，为未来的调查。此外，我们能够测试用于构建观测值的晕模型中的理论不确定性的影响;在目前允许的变化情况下，我们得出结论，S/N的影响可以忽略不计。最后，我们考虑数据压缩的可能性，以优化未来的分析弱透镜双谱。我们发现，忽略系统学，5个等密度的红移箱足以恢复的信息内容的欧几里德调查，可以忽略不计的改善时，增加到10箱。我们还探讨了主成分分析和依赖的三角形形状的方法，以减少问题的数值复杂性。
2020-04-01 astro-ph.CO
Lensing contribution to the 21cm intensity bispectrum
中性氢21厘米发射线的强度图被大尺度结构透镜化，类似于宇宙微波背景温度图的透镜化。我们扩展了以前的工作，计算了红移空间中透镜效应对全天21厘米双谱的贡献。当等红移涨落被较低的红移涨落透镜化时，透镜效应的贡献趋于峰值。在高红移时，透镜效应可以与密度和红移空间畸变的贡献相媲美。
2021-03-22 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmic Microwave Background Bispectrum from the Lensing--Rees-Sciama Correlation Reexamined: Effects of Non-linear Matter Clustering
由依赖于时间的引力势和弱引力透镜效应之间的关联产生的宇宙微波背景（CMB）的双谱提供了一种直接测量暗能量对CMB影响的方法。这种双谱也被认为是所谓的“局部形式”原始双谱的最重要的污染，它可以用来排除所有的单场暴胀模型。在本文中，我们重新审视非线性物质聚类的影响，这双谱。我们比较了三种不同的方法：三阶微扰理论（3 PT），和两个经验拟合公式在文献中，发现详细的非线性建模似乎不是很重要，因为大多数的信号噪声来自压缩三角形，在线性政权的相关性占主导地位。由宇宙方差主导的实验的预期信噪比高达$l_{\rm max}=1500$约为5，这比包括非线性的先前估计小得多，但与基于线性计算的估计一致。我们发现，线性和非线性预测之间的差异是不可检测的，并没有改变本地形式的原始非高斯性的污染。
2012-04-24 astro-ph.CO
CMB lensing and primordial non-Gaussianity
研究了引力透镜效应对由宇宙微波背景（CMB）温度各向异性双谱估计非高斯性的影响。我们发现透镜效应对双谱的影响可以定性地描述为类似于温度功率谱的声学特征的平滑。与以前的结果相反，对于宇宙方差限制为L=2000的类普朗克实验，我们发现透镜效应不会显著降低我们约束局部和等边构型的非高斯振幅fNL的能力，假设由于透镜势和积分萨克斯-沃尔夫（ISW）之间的交叉相关引起的偏差对CMB温度的贡献是充分理解的。通过数值模拟，我们还验证了低阶泰勒近似的透镜双谱和ISW透镜偏差是准确的。
2010-06-18 astro-ph.CO
First Detection of Cosmic Microwave Background Lensing and Lyman-α Forest Bispectrum
我们提出的第一个检测莱曼- $α$森林和宇宙微波背景（CMB）透镜之间的相关性。对于SDSS-III/BOSS DR 12中的每个Lyman- $α$森林，我们将一维功率谱与来自普朗克的相同视线上的CMB透镜会聚相关联。这种测量构成了一个位置相关的功率谱，或压缩双谱，并量化的莱曼- $α$森林功率谱的非线性响应的大规模的过密度。在5-$σ$处测量信号，并且与$Λ$ CDM预期一致。我们测量莱曼- $α$森林相对于暗物质分布的线性偏差，并约束包括非线性偏差的非线性项的组合。这个新的观测结果为莱曼- $α$森林作为大尺度结构探测器提供了一致性检查，并测试了我们对星系际气体和暗物质之间关系的理解。将来，它可用于测试流体动力学模拟并校准Lyman- $α$森林与暗物质之间的关系。
2016-10-13 astro-ph.CO
Post-Limber Weak Lensing Bispectrum, Reduced Shear Correction, and Magnification Bias Correction
第四阶段宇宙剪切巡天将实现的精确度的显著提高意味着目前使用的几种理论近似可能不再有效。另一层复杂性来自于这样一个事实，即这些近似中的许多是相互依赖的;纠正一个近似的过程涉及到建立另一个近似。两个这样的近似，必须放宽即将进行的实验是减少剪切近似和忽略放大率的影响偏置。实现这一点涉及收敛双谱的计算;通常服从Limber近似。在这项工作中，我们计算后Limber收敛双谱，和后Limber减少剪切和放大率偏差校正的角功率谱的欧几里德一样的调查。我们发现，Limber近似显着高估的双谱时，任何一边的双谱三角形，$\ell_i<60$。然而，降低剪切和放大偏倚校正的结果变化远低于$\ell\leq5000$的样本方差。我们还计算了一个最坏的情况下，额外的偏见$w_0w_a$ CDM宇宙学参数，导致从后Limber和Limber近似形式的校正之间的差异。这些进一步表明，减少剪切和放大率偏差校正可以安全地处理下的林伯近似即将到来的调查。
2020-05-27 astro-ph.CO
Constraints from CMB lensing tomography with projected bispectra
University of Oxford（牛津大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）
利用投影双谱与功率谱结合，研究宇宙微波背景透镜效应约束物质涨幅和物质分数。
2026-01-13 astro-ph.CO
Self-calibration of weak lensing systematic effects using combined two- and three-point statistics
我们调查的前景，使用弱透镜双谱旁边的功率谱，以控制系统的不确定性，在欧几里德调查。三个系统的影响被认为是：星系的内在排列，不确定性的手段层析红移分布，和乘法偏置的剪切信号的测量。我们发现，双谱是非常有效的，在减轻这些系统误差。同时改变所有三个系统，联合功率谱和双谱分析将宇宙学参数$Ω_\mathrm{m}$和$σ_8$的可信区域面积减少了90倍，并且将时变暗能量状态方程的两个参数减少了近20倍，与单独使用功率谱的基线方法和与Euclid规定的精度要求一致的先验方法相比。我们还表明，包括双谱自校准所有三个系统的影响，以严格的水平所需的下一代弱透镜调查，从而减少外部校准数据的需要。
2021-02-27 astro-ph.CO
Future Parameter Constraints from Weak Lensing CMB and Galaxy Lensing Power- and Bispectra
Institute for Theoretical Physics, Utrecht University（乌得勒支大学理论物理研究所）；Van Swinderen Institute for Particle Physics and Gravity, University of Groningen（格罗宁根大学范斯温德恩粒子物理与引力研究所）
本文研究未来阶段4巡天利用CMB和星系弱引力透镜功率谱与双谱对宇宙参数的限制，探讨双谱在打破参数退化中的作用，并发现CMB与星系透镜的强协同效应。
2026-03-14 astro-ph.CO
Sachs-Wolfe at second order: the CMB bispectrum on large angular scales
在不考虑原初非高斯性的情况下，我们计算了大角度尺度下的宇宙微波背景各向异性双谱，并在二阶条件下推广了经典的Sachs-Wolfe结果δ T/T = Φ/3.计算是在泊松规范下进行的。除了在最后散射计算的本征贡献外，还必须考虑积分效应。这些都与透镜，和时间依赖性的潜力（里斯-Sciama）和矢量和张量分量的度量在二阶。双谱是在平天近似下显式计算的。它在尺度不变极限中的尺度为l ^（-4），其各种贡献的形状依赖性在3d图中表示。虽然对双谱的所有贡献在参数上具有相同的阶数，但全双谱由透镜效应主导。在压缩极限下，它对应于f_NL ^local =-1/6-cos（2 θ），其中θ是短模和长模之间的角度;角度相关的贡献来自透镜效应。在等边极限中，它对应于f_NL ^equil~3.13。
2009-09-16 astro-ph.CO
A Multi-Probe ISW Study of Dark Energy Models with Negative Energy Density: Galaxy Correlations, Lensing Bispectrum, and Planck ISW-Lensing Likelihood
K.N. Toosi University of Technology（卡恩·图西理工大学）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，匈牙利研究与创新科学院天文学与地球科学研究中心）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）
本文通过多探针ISW方法研究三种暗能量模型对宇宙观测的影响，揭示其在低ℓISW平台和高阶统计中的独特特征，以区分暗能量情景。
2025-12-08 astro-ph.CO
Minimizing gravitational lensing contributions to the primordial bispectrum covariance
下一代地基CMB实验旨在测量半个天空的温度和偏振波动，最高可达$\ell_{\rm max} \approx 5000$。结合普朗克大尺度数据，这将提供对原始非高斯性的改进约束。然而，这些实验令人印象深刻的分辨率将付出代价。除了来自银河系前景、河外前景和晚期引力效应的信号混淆之外，引力透镜将引入大的非高斯性，其可以通过连接的4点函数成为对双谱协方差的主要贡献。在这里，我们第一次对整个天空的温度和偏振分析计算这种影响。我们比较我们的分析结果与直接从基于地图的模拟的CMB天空的几个层次的仪器噪声。在文献中考虑的标准形状中，局部形状受影响最大，导致Simons天文台（SO）等实验的估计标准偏差增加35%，宇宙方差限制实验增加110%，包括温度和偏振模式高达$\ell_{\rm max} = 3800$。由于透镜4点函数的性质，对其他形状的影响减小，而对于正交形状仍然不可忽略。提出了两种可能的途径来减少非高斯贡献的协方差。首先通过边缘化透镜贡献，例如温度中的ISW透镜3pt功能，其次通过使CMB去透镜化。我们发现后一种方法可以删除几乎所有额外的协方差，降低到低于$<$ 5\%的局部双谱的效果。同时，去透镜化将从由透镜化（诸如ISW透镜化）引起的二次反射中去除信号偏差。
2019-12-16 astro-ph.CO
Removing the ISW-lensing bias from the local-form primordial non-Gaussianity estimation
积分萨克斯-沃尔夫（ISW）效应产生了二次温度各向异性的CMB。主要贡献来自z<2，其中暗能量导致电势衰减。由于相同的光子被这些衰减势引力透镜化，ISW效应和CMB透镜化之间存在高度的相关性，导致所观察到的温度各向异性的非零三点相关性（双谱）。这ISW透镜双谱，其形状类似于所谓的“本地形式”的原始双谱参数化的fNL，被称为是最大的污染fNL。为了避免对原始非高斯性的虚假检测，我们需要去除ISW透镜偏差。在这项工作中，我们研究了三种去偏置方法：（I）减去预期的，系综平均的ISW透镜双谱;（II）减去测量的ISW透镜双谱;和（III）直接减去估计ISW信号从观察到的温度图。可以使用来自外部非CMB数据或来自CMB数据本身的ISW图的估计。由于方法II和方法III基于对暗能量性质的较少假设，因此它们优于方法I。虽然方法I和II产生无偏的估计fNL具有可比的误差条，方法III产生有偏的结果时，底层的原始fNL是非零的和ISW图估计从透镜势重建从观察到的温度图。偏差的来源之一是透镜重建噪声偏差，其独立于fNL并且可以精确计算，但是其他fNL相关项难以可靠地计算。因此，我们得出结论，方法II是最好的，模型无关的方式来消除ISW透镜偏置的fNL，使我们能够测试的物理膨胀较小的系统误差。
2013-04-09 astro-ph.CO
Two shadows on two backlights: forecasting the Ly-$α$ forest $\times$ CMB Lensing bispectrum from ACT/SO/S4 & DESI
本文预测了DESI与ACT/SO/CMB-S4联合探测Ly-α森林与CMB透镜压缩极限双谱的灵敏度，信噪比可达10.3至20.2，并指出需更精确建模连续谱偏差和阻尼Ly-α吸收体等污染源以实现可靠的宇宙学解释。
2024-05-02 astro-ph.CO
A weak lensing view on primordial non-Gaussianities
我们研究了弱透镜双谱中原始非高斯性的特征，特别是由局部、正交和等边非高斯性产生的信号。我们解决的问题包括在欧几里得弱透镜调查中产生的信噪比（我们发现，对于局部、正交和等边非高斯性，fNL的1 σ误差分别为200、575和1628），如果选择错误的非高斯性模型，则fNL的错误估计（根据模型的选择，fNL中可能存在高达+/-3倍的错误估计），注意到此类错误的概率（从fNL 200开始，chi ^2泛函的值大得不可能），原始双谱的简并与其他宇宙学参数有关（只有物质密度Omega_m起重要作用），以及减去大得多的结构形成产生的双谱。如果一个标准的wCDM参数集的先验可从欧几里得和普朗克，结构形成双谱可以预测足够准确的减法，任何残留的结构形成双谱将影响fNL的估计到一个较小的程度。在计算卡方泛函和相关量时出现的积分-空间积分可以用蒙特卡罗技术非常有效地进行，它将复杂性降低了O（10^4）倍，同时提供了低于百分之一的精度。弱透镜探测比CMB更小的尺度，因此对非高斯性提供了额外的约束，即使它们对原始非高斯性不像CMB那样敏感。
2011-07-08 astro-ph.CO
The Weak Lensing Bispectrum Induced By Gravity
最近的研究表明，由重力引起的{ \em次级}非高斯性将被未来甚至正在进行的弱透镜测量以高信噪比（S/N）探测到。消除这种非高斯性的一种方法是通过检测透镜会聚场的非零三点关联函数或其谐波变换，即双谱。最近的一项研究分析了当两个波数远大于第三个波数时，双谱的压缩位形的性质。我们通过估计四种通用配置中的（减少的）双谱的幅度来扩展这项工作，即，{ \em压缩，等边，等腰}和{ \em折叠}，并为四个不同的源红移$z_s=0.5,1.0,1.5,2.0$，通过使用一个全天空高分辨率模拟合奏。我们将这些结果与理论预测进行比较。我们发现，虽然基于广泛使用的拟合函数的理论期望可以预测缩减双谱的总体趋势，但需要更准确的理论建模来分析下一代全天弱透镜观测。这种分歧在压缩极限中尤为明显。
2019-10-10 astro-ph.CO gr-qc
Information content of weak lensing power spectrum and bispectrum: including the non-Gaussian error covariance matrix
我们解决的信息量在非高斯制度的弱透镜调查建模的功率谱和双谱的所有相关协方差，使用1000射线跟踪模拟实现的λ-CDM模型和分析晕模型。我们发展了一种形式化的描述所有三角形配置的功率谱和双谱的协方差矩阵。除了已知的贡献，扩展到六点关联函数，我们提出了一个新的贡献“晕样本方差（HSV）”所产生的耦合透镜傅立叶模式与大规模的质量波动的规模可比的调查区域通过晕偏置理论。我们表明，一旦我们考虑到HSV的模型预测是在良好的协议与模拟。在多极子l > 10^3时，HSV对协方差矩阵的贡献占主导地位，这是由质量大于10^14太阳质量且相对较低红移z < 0.4的大质量晕产生的。由于这种晕圈很容易从多色成像测量中识别出来，因此可以从数据中估计其影响。通过在功率谱中加入双谱，总的信息量或累积信噪比可提高20%~ 50%，最高可达10^3的某个最大多极，这相当于仅用功率谱测量就可将测量面积扩大1.4--2.3倍。然而，它仍然比高斯场的情况小3倍，主要是由于HSV。因此，双谱测量对宇宙学是有用的，但使用即将到来的调查的信息需要仔细估计非高斯协方差。
2013-07-16 astro-ph.CO
CMB lensing and Lyα forest cross bispectrum from DESI's first-year quasar sample
本研究利用DESI第一年类星体样本和Planck透镜图，以4.8σ显著性探测CMB透镜与Lyα森林的压缩交叉双谱，用于约束偏差参数并打破σ_8简并，且与树级微扰理论吻合。
2024-05-23 astro-ph.CO
Impact of the non-Gaussian covariance of the weak lensing power spectrum and bispectrum on cosmological parameter estimation
研究了高斯近似在弱引力透镜分析中计算收敛功率和双谱的协方差矩阵的有效性。我们通过比较协方差矩阵中有和没有非高斯误差贡献的结果，重点关注其对宇宙学参数估计的影响。我们数值推导出的协方差矩阵以及宇宙学依赖的光谱从一个大的N体模拟进行各种宇宙学和进行Fisher矩阵预测断层弱透镜调查与三个源红移。在用最先进的拟合公式展示了我们模拟测量的功率和双谱的一致性之后，我们研究了协方差矩阵，假设在平均红移z_s=1.0时，在1500 deg^2范围内进行一次典型的测量，平均源数密度为30 arcmin^{-2}。虽然形状噪声贡献了显着的一部分，总的误差预算，它减轻了非高斯误差的影响，这个源数密度，我们发现，非高斯误差的累积信噪比下降到2000年的最大多极子的一个因素约2（3）的功率（双）频谱分析。它对最终的宇宙学参数预测的影响可以高达15%的一维统计误差的大小。这可能是一个问题，在未来的广泛和深入的弱透镜调查的精密宇宙学。我们还展示了非高斯误差贡献对暗能量品质因数的影响，并展示了具有固定观测时间的最佳调查设计。
2013-06-22 astro-ph.CO
CMB lensing and primordial squeezed non-Gaussianity
压缩的原始非高斯性可以强烈地约束早期宇宙物理，但它只能在宇宙微波背景辐射被引力透镜化后才能被观察到。我们给出了一个新的简单的非微扰处方精确计算透镜对任何压缩原始双谱形状的影响，并与模拟测试。我们推广了偏振双谱，并讨论了透镜效应对三谱的影响。我们解释了为什么忽略透镜平滑效应不会显著地偏置局部原始非高斯性的估计，即使形状的变化可以>~ 10%。我们还展示了如何tau_NL三谱估计可以很好地近似更简单的CMB温度调制估计，因此，有可能是一个~10-30%的偏差，由于非常大规模的透镜模式，这取决于调制尺度的范围。如果可以使用CMB温度偶极子的已知特性减去运动学效应，则包括偶极子天空调制可以使τ_NL误差条减半。与误差条相比，g_NL三光谱上的透镜效应很小。在附录中，我们给出了任何原始双谱的透镜效应的一般结果，并展示了如何将任何全天空压缩双谱分解为具有不同角度依赖性的正交模式。
2012-03-14 astro-ph.CO
A cross-bispectrum estimator for CMB-HI intensity mapping correlations
针对HI强度映射前景减除损失长波模式导致与CMB透镜交叉关联降低的问题，提出交叉双谱估计量，结合观测数据预测可实现亚百分比级宇宙学参数约束，性能对标下一代星系红移巡天。
2025-10-29 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the angular power spectrum and bispectrum of luminous red galaxies and CMB lensing
本文结合DESI亮红星系角功率谱、双谱及Planck CMB透镜互相关，用微扰偏置模型约束宇宙学参数，双谱使约束提升10%–20%并提高偏置参数精度。
2025-10-20 astro-ph.CO
Non-Gaussianity in WMAP Data Due to the Correlation of CMB Lensing Potential with Secondary Anisotropies
测量了宇宙微波背景（CMB）各向异性的偏度功率谱，并对CMB透镜势与积分Sachs-Wolfe效应和Sunyaev-Zel'dovich效应的相关性产生的次级双谱进行了优化。我们的测量的协方差产生的蒙特卡罗模拟的高斯CMB字段与噪声特性与威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的5年数据一致。在解释多频测量时，我们还考虑到未解决的无线电点源造成的混乱。我们分析了Q，V和W波段WMAP 5年的原始和前景清洁的地图使用KQ 75掩码到l_max=600。我们没有发现来自所有三个波段中的透镜-次级相关的非零非高斯信号的显著证据，并且我们将CMB透镜势与SZ和ISW波动之和之间的互功率谱的总体幅度限制为0.42 \pm 0.86和1.19 \pm 0.86，这是由WMAP团队提供的组合V和W波段原始和前景清洁地图，分别用这种偏度功率谱测量的双谱水平的点源振幅高于以前的点源非高斯性测量。我们还考虑了一个分析，我们也占原始的非高斯性，除了透镜二次双谱和点源。本文的重点是二次各向异性。因此，估计器没有针对原始非高斯性进行优化，并且当在点源和透镜ISW/SZ对流上边缘化到总双谱时，我们从前景清理的V+W图中发现的局部非高斯性的限制是f_NL = -13 \pm 62。
2009-09-09 astro-ph.CO
The Squeezed Bispectrum from CHIME HI Emission and Planck CMB Lensing: Current Sensitivity and Forecasts
McGill University（麦吉尔大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学）；National Research Council Canada（加拿大国家研究委员会）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
CHIME HI发射与Planck CMB偏折的压缩双谱研究，通过非线性引力耦合测量，旨在提高宇宙学参数的约束精度。
2026-01-06 astro-ph.CO
The ISW-Lensing Bispectrum & Trispectrum
本文研究ISW与引力透镜耦合产生的CMB双谱和三谱，构建最小方差估计量并用于Planck分析及未来实验预测。
2025-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Estimating the Integrated Bispectrum from Weak Lensing Maps
我们使用一个最近引入的统计称为{ \em集成双谱}（IB）探测引力引起的非高斯性的双谱水平弱透镜收敛或$κ$地图。我们将IB的概念推广到球坐标。该结果接下来与响应函数方法相关联。最后，我们使用Euclid Flagship模拟来计算IB作为红移和波数的函数。我们还概述了如何使用各种分析方法计算IB，包括基于有效场论（EFT），{ \em Halo models}和基于{ \em Separate Universe approach}的投影或二维（2D）模型。将这些结果与模拟结果进行比较，我们发现现有的理论模型倾向于过度预测IB的数值。我们强调了有限体积效应在IB数值估计中的作用。我们引入了二维$κ$映射的压缩和坍缩三谱的概念。我们推导出了许多参数化的修正引力理论的IB，包括专门用于非简并场景的Horndeskii和beyond-Horndeskii理论，也称为Gleyzes-Langlois-Piazza-Venizzi或GPLV理论。此外，还导出了具有成团本质的宇宙学模型和包含大质量中微子的宇宙学模型。
2020-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on primordial non-Gaussianity from Planck PR4 data
Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale（巴黎萨克雷大学，法国国家科学研究中心，天体物理研究所）
本研究利用分箱与积分双谱估计器，首次对Planck PR4的CMB温度和E偏振数据开展双谱分析，给出了目前Planck最优的原初非高斯性约束，结果与PR3一致且误差略有缩小。
2025-04-01 astro-ph.CO
CMB ISW-lensing bispectrum from cosmic strings
研究了宇宙（超）弦弱透镜效应对宇宙微波背景（CMB）高阶统计的影响。宇宙弦段被认为会对CMB温度涨落产生弱透镜效应和综合的萨克斯-沃尔夫（ISW）效应，即所谓的戈特-凯泽-斯特宾斯（GKS）效应，因此它们是自然交叉相关的。我们指出，在这种相关性的存在下，另一种后复合CMB温度双谱，ISW透镜双谱，将出现在产品的自动和交叉功率谱的形式。我们首先提出了一种解析方法来计算弦引起的温度涨落的自相关性，以及温度涨落与弦网络引起的透镜势之间的互相关。在我们的公式中，弦网络的演化被假设为简单的解析模型，速度依赖的一个尺度模型，并适当地纳入intercommutation概率，以描述可能的超弦性质。此外，所获得的功率谱主要由泊松分布的弦段，其相关性被假定为满足简单的关系。然后，我们估计的信噪比的弦引起的ISW透镜双谱，并讨论了这样的宇宙弦网络的CMB信号的可探测性。研究发现，在小弦张力$Gμ\ll 10^{-7}$ \，的情况下，宇宙弦网络诱导的ISW透镜双谱对弦模型参数的约束甚至比正在进行的和未来的小尺度CMB观测中的纯GKS诱导的双谱更严格.
2014-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Impact of post-Born lensing on the CMB
本文研究后Born透镜化对CMB的影响，通过数值模拟发现其对收敛功率谱的修正及场旋转在当前观测水平下可忽略，但后Born非线性效应显著改变双谱形状，需纳入透镜化重建的偏差估计，且场旋转双谱有望在Stage IV观测中被探测到。
2024-05-31 astro-ph.CO gr-qc
The full squeezed CMB bispectrum from inflation
我们在天空中观察到的小尺度宇宙微波背景温度受到复合时超视界扰动的调制，从而产生差分聚焦和透镜，即使对于局部物理相同的单场暴胀也会产生非零双谱。了解这个信号是重要的原始非高斯性的研究，也从CMB透镜双谱信号的参数约束。由于取消，单个效应可能会比它们的总和更大或更小，因此可能需要进行全面分析以避免偏倚。我涉及的角度尺度在天空中的物理尺度在重组使用的光学方程，并给出全天空的结果，大规模的绝热温度双谱从里奇聚焦（射线束的膨胀），外尔透镜（收敛和剪切），和温度红移调制的小尺度功率。光束的Δ N膨胀由恒温3曲率描述，并给出了单场暴胀的一致性关系预言的一个几乎可观测的版本。我给出近似参数来量化动力学效应的可能重要性，并认为它们可以被忽略的调制尺度l <~ 100，这是足够的透镜研究，也允许强大的本地原始非高斯性测试只使用大尺度调制模式。对于准确的数值结果，早期和晚期的ISW效应必须考虑在内，虽然我证实，晚期的非线性Rees-Sciama贡献与其他更重要的并发症相比可以忽略不计。对于类普朗克温度约束，其总和对应于f_NL ~ 7，对于lmax=2000的宇宙方差限制数据，其总和对应于f_NL ~ 11。温度透镜双谱估计的影响，在0.2西格玛水平的里奇聚焦，并高达0.5西格玛与偏振。
2012-06-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Spherical bispectrum expansion and quadratic estimators
本文提出球面双谱的正交模式展开，构建对前景免疫的CMB透镜二次估计量，区分放大率与剪切信息，并实现高效数值评估。
2024-07-22 astro-ph.CO
The bispectrum of relativistic galaxy number counts
本文讨论了亚哈勃尺度和中到大红移下宇宙学扰动理论中相对论性星系数计数到二阶的主导项。特别是，我们确定他们的贡献的双谱。除了从牛顿二阶微扰理论已经知道的条款，我们发现，有一系列额外的“透镜状”的条款，有助于双谱。我们推导出完整的领先的顺序双谱的解析表达式，我们评估它的数值为不同的配置，表明它们如何可以测量与即将到来的调查。特别是，新的“类透镜”条款是不可忽略的宽红移箱，甚至占主导地位的双谱以及分离的红移。这使我们有可能在今后的调查中对其进行衡量。
2015-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The integrated angular bispectrum
研究球面二维宇宙学场的积分角双谱统计量，推导全天空公式并实现含均场校正的估计流程，应用于 CMB 数据分析以估计非高斯性。
2020-04-07 astro-ph.CO
Higher-order Convergence Statistics for Three-dimensional Weak Gravitational Lensing
宇宙学尺度上的弱引力透镜可以对暗物质的性质和暗能量状态方程提供强约束。目前大多数弱透镜效应的研究都局限于（二维）投影，但具有光度红移的层析成像研究已经开始，未来的调查提供了探测红移结构演化的可能性。在未来，我们将能够探测3D结构的增长，并对宇宙学模型施加更严格的限制，而不仅仅是使用星系红移测量。早期在这个方向的研究主要集中在3D功率谱的演变，但扩展到高阶统计可以解除退化，以及提供有关原始非高斯性的信息。我们目前的分析结果为特定的高阶描述符，双谱和三谱，以及崩溃的多点统计来自他们，即累积量分解。我们还计算量，我们称之为功率谱与双谱和三谱，傅立叶变换的著名的累积量分解。我们计算这些对象的红移依赖性，并研究它们在现实的噪声和光度红移误差的存在下的性能。
2010-02-10 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
Fitting formulae of the reduced-shear power spectrum for weak lensing
上下文弱引力透镜是研究大尺度结构和宇宙学的有力工具。最常见的是，观测到的星系椭圆度的二阶相关性被表示为物质功率谱的投影，对应于投影和3d功率谱之间的最低阶近似。目标。在零阶近似之外，主要的透镜效应贡献是减少的剪切，它不仅考虑了透镜效应引起的扭曲，而且考虑了星系图像的各向同性放大。这涉及到对物质双谱的积分。我们提供了一个快速和通用的方法来计算这个校正项。方法.使用模型的物质双谱，我们适合基本函数的减少剪切贡献及其衍生物相对于宇宙学参数。对宇宙学的依赖包含在围绕基准模型的泰勒展开中。结果在包含WMAP 7 68%误差椭球的参数空间区域内，当l<10^4（l<2x10^5）时，总折合剪切功率谱（剪切加拟合折合剪切校正）精确到1%（2%）。与不使用校正的情况相比，这对应于偏差的四分之一减小。这种精度是必要的，以匹配当前的非线性功率谱预测的精度从数值模拟。
2010-08-24 astro-ph.CO
unWISE tomography of Planck CMB lensing
CMB透镜层析成像，或CMB透镜图和大尺度结构示踪剂之间的交叉相关性在一个明确的红移范围内，有可能映射宇宙时间的振幅和结构的增长，提供一些最严格的引力测试，并打破宇宙学参数之间的重要简并。在这项工作中，我们使用unWISE星系目录提供三个样本的中位数红移$z \sim 0.6, 1.1$和1.5，完全跨越了暗能量占主导地位的时代，连同最新的普朗克CMB透镜地图。我们得到一个组合的互相关意义$S/N = 79.3$的范围内的尺度$100 < \ell < 1000$。我们通过与COSMOS测光表的交叉匹配和与BOSS星系、类星体和eBOSS类星体的交叉相关来测量unWISE源的红移分布。我们还表明，放大偏倚必须包括在我们的分析，并执行一些零测试。在另一篇文章中，我们将通过模拟非线性和传播红移分布的不确定性来探索导出的宇宙学参数。
2021-05-21 astro-ph.CO
Wide-area tomography of CMB lensing and the growth of cosmological density fluctuations
我们描述了一个断层解剖的普朗克CMB透镜数据，交叉相关的星系在不同范围内的光度红移这张地图。我们使用几乎全天2 MPZ和WISExSCOS星表，z<0.35，使用SDSS扩展到z<0.6。我们描述了检查不同的数据集之间的一致性，并执行测试热Sunyaev-Zel'dovich信号可能泄漏到我们的互相关测量。互相关的幅度使我们能够估计密度波动的演化作为红移的函数，从而提供了一个测试的理论修改的重力。假设对数增长率的常用参数f_g=Omega_m（z）^gamma，则当Omega_m使用外部数据固定时，我们推断gamma=0.77 +/- 0.18。因此，CMB透镜层析成像目前与爱因斯坦引力一致，其中伽马=0.55是预期的。我们将讨论如何预期这些限制，以改善未来的数据。
2018-08-22 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
The statistics of peaks of weakly non-Gaussian random fields: Effects of bispectrum in two- and three-dimensions
给出了弱非高斯性随机场峰值统计量的解析表达式。具体地说，峰的丰度和空间相关性由公式表示，这些公式只能通过几乎一维积分来评估。我们假设非高斯性足够弱，使得它由双谱的线性项表示。公式在$N$维空间中给出，在$N=1,2,3$维空间中给出.在引力诱导弱非高斯性的假设下，计算了宇宙密度场和弱透镜场的峰值统计。本文的公式在宇宙学场的统计分析中有许多应用。
2020-01-16 astro-ph.CO
