Unclustered tracers remain unclustered: the lack of primordial non-Gaussianity response of bias-zero tracers
Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)（能源、环境与技术研究中央中心）；Departamento de Física Teórica, Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学理论物理系）；Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学天体物理学系）；Centro de Investigación Avanzada en Física Fundamental (CIAFF), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学基础物理高级研究中心）；Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学物理研究所）
研究通过模拟测试零偏 tracer 在非高斯性研究中的有效性，发现其响应接近通用关系但偏离泊松射线噪声，限制了非高斯性约束能力。
2026-02-04 astro-ph.CO
Learning to Concentrate: Multi-tracer Forecasts on Local Primordial Non-Gaussianity with Machine-Learned Bias
本文利用机器学习从模拟星系性质预测 $b_ϕ$，通过按 $b_ϕ$ 划分多示踪剂样本，显著提升了对局部原初非高斯性参数 $f_{NL}^{\mathrm{loc}}$ 的约束精度。
2024-06-10 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity and the Statistics of Weak Lensing and other Projected Density Fields
弱透镜观测量（如剪切和收敛）的估计通常具有非线性校正，这在原则上使弱透镜功率谱对原始非高斯性敏感。在本文中，我们定量评估这些贡献弱透镜自相关和互相关功率谱，并表明，它们强烈抑制投影效应。这是中心极限定理的结果，当投影达到密度场的几个相关长度L_P~55 [Mpc/h]时，中心极限定理抑制了对高斯性的偏离。此外，对投影双谱有贡献的典型尺度通常小于对投影功率谱有贡献的尺度。这两种效应都不是透镜效应所特有的，因此会影响非线性示踪剂的统计（例如，任何投影密度场的峰值）。因此，三维密度场的有偏示踪剂的聚类一般比从投影密度场构造的可观测量对非高斯性更敏感。
2011-04-07 astro-ph.CO
Coupling parsec and gigaparsec scales: primordial non-Gaussianity with multi-tracer intensity mapping
原始非高斯性（PNG）是探索早期宇宙中原始波动起源的关键。研究表明，对大尺度结构进行多示踪剂测量可以获得高精度的PNG测量结果。未来的线强度测绘调查非常适合这些测量，因为它们能够快速调查大量数据，并访问PNG变得重要的大尺度。在本文中，我们首次探索如何多示踪剂PNG测量强度映射调查依赖于亚星系尺度的物理驱动线发射。我们考虑一个例子CO地图之间的互相关，并量化的影响不同的天体物理模型对$f_{\mathrm{NL}}$测量。我们发现一个非平凡的地平线尺度PNG测量和分子云尺度星际介质之间的耦合，可以有秩序的统一效果$f_{\mathrm{NL}}$约束与不久的将来的实验灵敏度。我们讨论这些影响如何取决于噪声水平和调查设计。我们进一步发现，互相关散粒噪声，一个几乎独特的强度映射测量的效果，可以发挥重要的作用，在多示踪剂分析，不应被忽视。
2021-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Local primordial non-Gaussianity using cross-correlations of DESI tracers
Ohio University（俄亥俄大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Boston University（波士顿大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INAF-Osservatorio Astronomico di Brera（INAF-布雷拉天文台）；University College London（伦敦大学学院）；Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学）；CEA, Université Paris-Saclay（法国原子能委员会，巴黎萨克雷大学）；University of Rochester（罗切斯特大学）
通过结合DESI DR1踪迹的自相关和交叉相关分析，利用LRG和QSO以及ELG在0.8<z<3.1范围内的数据，评估局部原初非高斯性参数f_loc_NL的系统误差，并发现LRG与类星体的交叉相关能显著提高约束精度。
2026-04-06 astro-ph.CO
Multitracing Anisotropic Non-Gaussianity with Galaxy Shapes
星系内禀形状在大尺度上的相关性是由于大尺度结构的潮汐场的影响而产生的。各向异性的原始非高斯性在这些大尺度的潮汐排列中引起了明显的尺度依赖性印记。出于观察发现，发光的红色星系的排列强度取决于如何测量星系的形状，我们研究了使用两种不同的形状估计作为一个多示踪剂探针的内在路线。我们表明，通过Fisher分析，这种技术有望显着改善各向异性非高斯约束的单示踪剂方法。对于未来的弱透镜调查，在各向异性非高斯参数，$A_2$的不确定性，预测为$σ(A_2)\approx 50$，$\sim 40\%$小于目前可用的限制从双谱的宇宙微波背景。这对应于单示踪剂分析的不确定性的$4-5$因子的改进。
2016-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reionization and CMB non-Gaussianity
我们展示了如何互相关的高红移外部示踪领域，如21厘米中性氢分布和产品涉及宇宙微波背景（CMB）的温度和极化领域的地图，探针混合双谱涉及这些领域，可以帮助确定宇宙的再电离历史，超越可以实现互谱分析。从最近的原始非高斯检测研究（Munshi & Heavens 2010）中获得线索，我们开发了一组估计器，可以使用与双谱（或斜谱）相关的功率谱来研究再电离。我们使用这种方法中固有的匹配滤波来研究不同的再电离历史。我们检查到什么程度，他们可以用来排除各种型号的再电离和研究交叉污染从不同的来源，如CMB的透镜。估计器可以被微调以优化特定再电离历史的研究。在我们的研究中，我们考虑了三种不同类型的示踪剂，即：原星系;中性氢的21厘米地图;类星体。我们还考虑了四种可供选择的再电离模型。我们发现，在宇宙方差受限的全天实验中，在$\ell_{max}=2000$上探测的累积信噪比（S/N）可以达到$\mathcal{O}(70)$。结合普朗克实验的100 GHz、143 GHz和217 GHz通道，我们发现（S/N）在$\mathcal{O}(5)-\mathcal{O}(35)$范围内。S/N取决于示踪剂场的具体选择，多个示踪剂可以有效地用于绘制具有合理S/N的整个再电离历史。弱透镜的污染被调查，发现是可以忽略不计的，和汤姆逊散射的影响斑片状再电离也被认为是。
2014-06-04 astro-ph.CO
Optimal Constraints on Local Primordial Non-Gaussianity from the Two-Point Statistics of Large-Scale Structure
局域型原始非高斯性的主要特征之一是对诸如星系或星系团之类的大尺度结构示踪物的偏置的尺度相关校正，其幅度取决于示踪物本身的偏置。示踪剂的功率谱中的主要噪声源是由大尺度上的采样方差（其中非高斯信号最强）和由其离散性质引起的散粒噪声引起的。最近的工作认为，可以通过比较不同偏差的多个示踪剂来避免采样方差，并通过最佳加权不同质量的晕来抑制散粒噪声。在这里，我们结合这些想法，并探讨如何以及原始电位的非高斯波动的签名可以从晕和暗物质的两点相关性提取。在局部非高斯初始条件下的大$N$体模拟及其晕星表的基础上，我们对两点统计进行了Fisher矩阵分析。与标准分析相比，最佳加权和多重示踪剂技术应用于晕可以产生高达一个数量级的改善$\fnl$ -约束，即使底层的暗物质密度场是未知的。我们比较我们的数值结果晕模型，并找到令人满意的协议。预测的最佳$\fnl$ -约束，可以实现与我们的方法时，适用于现有的和未来的调查数据，我们发现，一个调查的$50h^{-1}\mathrm{Gpc}^3$体积解决所有晕下降到$10^{11}\hMsun$在$z=1$将能够获得$σ_{\fnl}\sim1$（68%氯），一个因素的$\sim20$改善目前的限制。降低最小质量的解决晕，增加调查量或获得暗物质地图可以进一步改善这些限制，有可能达到$σ_{\fnl}\sim0.1$的水平。（节略）
2012-01-09 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity from Biased Tracers: Likelihood Analysis of Real-Space Power Spectrum and Bispectrum
即将到来的星系红移巡天有望通过测量傅立叶空间中的2点和3点关联函数来显著改善当前对原始非高斯性（PNG）的限制。然而，实现该数据集的全部潜力取决于具有准确的理论模型和优化的分析方法。专注于本地模型的PNG，参数化的$f_{\rm NL}$，我们进行了蒙特卡洛马尔可夫链分析，面对扰动理论预测的晕功率谱和双谱在真实空间对一套N体模拟。我们在树级上对Halo双谱进行建模，包括$f_{\rm NL}$中的所有线性和二次贡献，在1-loop上对Halo功率谱进行建模，包括$f_{\rm NL}$中的树级项到二次阶，以及$f_{\rm NL}$中由局部PNG线性引起的所有循环。在保持宇宙学参数不变的情况下，我们研究了信息先验对$f_{\rm NL}$的统计推断的线性非高斯偏置参数的影响。保守分析的组合功率谱和双谱，其中只有松散的先验施加和所有参数被边缘化，可以提高$f_{\rm NL}$的约束超过一个因素的5相对于功率谱的测量。对$b_ϕ$施加强先验，或假设$b_ϕ$和$b_{ϕδ}$两者的偏置关系（由通用质量函数假设激发），进一步将约束改进了几倍。然而，在这种情况下，如果使用相同的波数范围，我们发现$f_{\rm NL}$的推断值有显著的系统性偏移。同样，泊松噪声假设可以导致重要的系统性，因此必须使所有的随机振幅自由。
2020-11-16 astro-ph.CO
Constraining primordial non-Gaussianity using two galaxy surveys and CMB lensing
下一代星系巡天将能够测量超出等尺度的扰动。在这些超大尺度上，原始非高斯性留下的特征可以揭示早期宇宙中微扰产生的机制。我们对约束局部类型非高斯性及其具有简单尺度依赖性的双参数扩展进行了预测分析。我们结合不同的聚类测量从未来的星系调查-21厘米的强度映射调查和两个光度星系调查-通过多示踪剂的方法。此外，我们然后包括CMB透镜从CMB阶段4实验中的多示踪剂，这可以改善偏置参数的约束。我们通过结合SKA 1（类欧几里得（LSST）巡天）和CMB-S4透镜效应预测了$σ(f_{\rm NL}) \simeq 0.9$（1.4）。使用CMB透镜，$f_{\rm NL}$的精度提高了2倍，表明联合分析很重要。在运行$f_{\rm NL}$的情况下，我们的结果表明，即将到来的宇宙学调查的组合可以实现$σ(n_{\rm NL}) \simeq 0.12$（0.22）的运行指数。
2019-08-13 astro-ph.CO
Impact of Relativistic Effects on the Primordial Non-Gaussianity Signature in the Large-Scale Clustering of Quasars
在星系团观测中，相对论效应在大尺度上对星系过密度场引入了尺度相关的修正，这可能会通过尺度相关的晕偏差阻碍对原始非高斯性$f_\textrm{NL}$的探测。相对论修正的幅度不仅取决于宇宙学背景膨胀，而且还取决于红移演化和被检查的示踪剂种群的亮度阈值的灵敏度，如由演化偏差$b_\textrm{e}$和放大偏差$s$参数化。在这项工作中，我们传播的光度函数测量从扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）的类星体（QSO）样本的$b_\textrm{e}$和$s$，从而推导出相对论修正的约束，其功率谱多极。虽然可以减轻的影响，通过调整红移范围或亮度阈值的示踪剂样品被认为是$f_\textrm{NL}$签名，我们建议，在未来的调查探测大宇宙体积，相对论校正应向前建模的示踪剂光度函数，包括其不确定性。这对于在即将到来的调查中在尺度$k \sim 10^{-3} h \, \textrm{Mpc}^{-1}$上进行类星体聚类测量是很重要的，例如暗能量光谱仪（DESI），在那里相对论修正可以压倒预期的低红移$z \lesssim 1$的$f_\textrm{NL}$签名，并在红移$z \gtrsim 2.5$的功率谱四极中与$f_\textrm{NL} \simeq 1$相当。
2020-10-13 astro-ph.CO
Galaxy sizes as complementary (zero-)bias tracers of local primordial non-Gaussianity
Center for Data-Driven Discovery, Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（东京大学数据驱动发现中心，Kavli宇宙学前沿研究所（WPI），UTIAS）；Institute For Interdisciplinary Research in Science and Education, ICISE（ICISE跨学科科学研究与教育学院）；Theory Center, Institute of Particle and Nuclear Studies, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构（KEK）粒子核研究理论中心）；Center for Gravitational Physics and Quantum Information, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University（京都大学汤川理论物理研究所引力物理与量子信息研究中心）；Korea Institute for Advanced Study（韩国高等研究院）
利用星系尺寸而非数量密度波动，可有效探测局部原初非高斯性，提升检测显著性，并通过正负号翻转缓解系统误差。
2026-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Scale-dependent bias from primordial non-Gaussianity in general relativity
在这篇文章中，我们研究了在广义相对论的背景下，由于局域型的原始非高斯性而导致的尺度依赖偏差的推导。我们证明使用的泊松方程在广义相对论微扰理论，从而推导出的尺度依赖的偏见作为一个测试的原始非高斯性，使用球形塌陷模型。由此推论，尺度依赖性偏差的形式在大于哈勃半径的尺度上不会得到广义相对论修正。这导致了一个正式的分歧关联函数偏示踪剂的质量分布，我们讨论。
2009-06-11 astro-ph.CO
Radio-optical synergies at high redshift to constrain primordial non-Gaussianity
本文利用多示踪剂技术结合光学星系巡天与射电HI强度映射，覆盖红移1至4，通过合成数据分析证明可将原初非高斯性参数fNL的约束精度提升至σ(fNL)<1。
2024-01-23 astro-ph.CO
Synergies between intensity maps of hydrogen lines
我们研究了HI 21 cm和H $α$强度图观测之间的协同作用，重点是SKA 1和SPHEREx调查。我们预测如何以及这样的组合可以测量功能的角功率谱的最大尺度上，所产生的原始非高斯性和广义相对论效应。我们第一次考虑多普勒，萨克斯-沃尔夫和综合SW的影响分开。我们确认，单示踪剂调查本身不能检测广义相对论效应，可以约束非高斯参数$f_{\rm NL}$只有稍微好于普朗克。使用多跟踪器技术，可以将对$f_{\rm NL}$的约束下推到$\sim1$。在广义相对论效应中，多普勒项可以用多示踪剂探测到。Sachs-Wolfe项和积分SW效应仍然不可检测。
2018-06-26 astro-ph.CO
Multi-tracing the primordial Universe with future surveys
本文通过结合基于HIRAX、PUMA的21cm干涉仪强度映射与Euclid、MegaMapper星系巡天开展多示踪Fisher预测，使局域原初非高斯性约束精度提升约20–30%。
2025-09-02 astro-ph.CO
Secondary non-Gaussianity and Cross-Correlation Analysis
我们开发了优化估计的两种定义在天空中的领域的功率谱，在部分天空覆盖的存在。第一个是天空中两个场的互功率谱，第二个是三个场的斜谱。这些方法可以探测大角度尺度下的积分Sachs Wolfe效应（ISW）和小角度尺度下的Sunyaev Zéldovich效应（SZ）。最近由Munshi & Heavens（2009）引入的偏斜谱是一种优化的统计量，可以调整以研究特定形式的非高斯性，例如可能出现在早期宇宙中，但保留了关于非高斯性性质的信息。本文给出了三种不同场的斜谱的数学形式。当应用于CMB时，这使我们能够探索CMB波动的二次源对偏斜谱的污染。考虑到三点函数，双谱的研究提供了有价值的信息，相关的二次谐波与CMB的透镜具有更高的意义相比，只是涉及CMB天空单独的研究。我们使用我们的分析模型来研究宇宙学感兴趣的具体情况，其中包括互相关CMB与各种大尺度示踪剂探测ISW和SZ效应的交叉谱分析和使用的形式主义来研究的信噪比检测的弱透镜的CMB通过互相关它与不同的示踪剂以及点源的CMB实验，如普朗克（删节）。
2009-07-18 astro-ph.CO
Biasing and the search for primordial non-Gaussianity beyond the local type
原始非高斯性编码了关于暴胀物理学的有价值的信息，包括粒子和相互作用的光谱。我们对普朗克以外的非高斯性的理解的重大改进需要来自大尺度结构的信息。利用这些信息的最有前途的方法来自晕的尺度依赖性偏差。对于局部非高斯性，现有的改进已经得到了很好的研究，但是对于局部类型之外的非高斯性的潜力，包括等边和准单场暴胀，还没有得到很好的理解。在本文中，我们预测的能力，大尺度结构调查，以检测一般的非高斯星系/晕功率谱。我们研究了如何从一般的偏置模型中区分非高斯性，以及信息的编码方式。对于准单场暴胀，在参数空间的某些区域，可能有超过普朗克的显著改进。我们还表明，多示踪剂技术可以显着提高所有非高斯类型的灵敏度，提供了一个数量级的改善等边非高斯单示踪剂测量。
2017-03-13 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing primordial non-Gaussianity with the power spectrum and bispectrum of future 21cm intensity maps
在再电离之后，星系中中性氢的21厘米发射线提供了暗物质的示踪物。使用SKA和其他射电望远镜进行的下一代强度测绘调查将覆盖大范围的天空区域和广泛的红移，便于将其用作原始非高斯性的探测器。{以前的工作已经表明，双谱可以实现对原始非高斯性的严格约束，未来的调查是专门设计用于干涉仪模式下的强度映射}。在这里，我们调查的约束条件，可从单碟模式下操作的调查，\rev{using the combined power spectrum and bispectrum signal}。在功率谱的情况下，单碟调查通常优于干涉仪调查。我们发现，相反的双谱：单碟调查是没有竞争力的干涉仪模式设计的调查。
2021-04-16 astro-ph.CO
Local primordial non-Gaussianity from 'zero-bias' 21cm radiation during reionization
本文研究了再电离时期21cm辐射作为“零偏置示踪器”限制局域原初非高斯性的潜力，发现类噪声项阻碍了限制能力，但通过场级重建等高级分析技术有望实现10倍误差缩减。
2025-04-28 astro-ph.CO
Constraining primordial non-Gaussianity from the large scale structure two-point and three-point correlation functions
本文提出利用构型空间两点和三点相关函数单极测量局部原初非高斯性参数fNL，通过模拟暗物质晕和DESI发光红星系数据验证，预测一年数据可将fNL约束至精度22。
2024-03-27 astro-ph.CO
Constraint of Void Bias on Primordial non-Gaussianity
我们研究了具有局域型原始非高斯初始条件的宇宙空洞的大尺度偏置参数。在这种情况下，暗物质晕偏置表现出的特征尺度依赖于大尺度，这已被公认为是最有前途的探针之一的本地PNG。使用一套$N$体模拟与高斯和非高斯初始条件下，我们发现，空偏置功能的尺度相关的大尺度上的修正，类似于其晕对应。我们发现PNG空隙偏差的数值测量和一般的峰值背景分裂预测之间非常吻合。与晕相反，大空洞与暗物质密度场反相关，大尺度高斯空洞偏置的范围从正值到负值取决于空洞的大小和红移。因此，在空洞的聚类信息可以补充的晕。使用Fisher矩阵形式主义的多个示踪剂，我们证明，包括规模依赖的偏差信息从空隙，PNG参数$f_{\rm NL}$的约束可以收紧了两个因素相比，仅从晕的可访问的信息，当示踪剂的采样密度达到$4 \times 10^{-3} \, h^3 \mathrm{Mpc}^{-3} $。
2019-06-20 astro-ph.CO
Halo clustering and g_{NL}-type primordial non-Gaussianity
许多多场暴胀模型都产生非高斯的初始条件，其中初始绝热涨落的形式为（zeta_G + g_{NL} zeta_G ^3）。我们研究晕聚类在这些模型中使用两种不同的分析方法：峰值背景分裂框架，和蛮力计算的障碍交叉模型，获得两者之间的协议。我们找到了一个简单的，理论上的动机表示晕偏置同意N体模拟，并可以用来约束g_{NL}从观察。我们讨论了实际的警告，以约束g_{NL}仅使用可观察到的属性的示踪人口，并认为，从人口的观测偏差是<~ 2.5的约束一般不强大的不确定性建模的晕占据分布的人口。
2011-06-02 astro-ph.CO
Constraining ultra large-scale cosmology with multiple tracers in optical and radio surveys
宇宙密度场的多种示踪剂，具有不同的偏差、数量和光度演化，可以用来测量宇宙的大尺度性质。我们展示了如何一个最佳的组合示踪剂可以用来检测广义相对论效应的观测密度的来源。我们预测这些影响的可探测性，以及测量原始非高斯性和大尺度透镜放大率与当前和即将到来的大尺度结构实验。特别是，我们量化的意义，这些检测在短期内的实验，如暗能量调查（DES），并在长期与大型综合巡天望远镜（LSST）和平方公里阵列（SKA）。我们回顾了进行这些测量必须克服的主要观测挑战。
2015-07-13 astro-ph.CO
Constraints on primordial non-Gaussianity using multitracer technique for skew spectrum
从大尺度结构观测数据中提取双谱信息具有挑战性，因为测量信号及其协方差的模型和计算成本都很复杂。最近，斜谱被提出来以更有效的方式访问部分双谱信息，并且已经被证实它可以提供对功率谱测量中包含的信息的补充信息。在这项工作中，我们推广的理论，应用多示踪剂技术，并探讨其能力，以约束本地类型的原始非高斯性。利用从$N$ -体模拟中得到的谱及其协方差，我们发现多示踪剂方法可以有效地降低宇宙方差噪声。$b_1^2A_s, n_s$和$f_{\rm NL}^{\rm loc}$的$1σ$边缘误差分别比仅用单个示踪剂的功率谱的结果减小了50%、52%和73%。这表明斜谱和多示踪剂技术都是有用的约束的原始非高斯性与即将到来的广场星系巡天。
2020-08-07 astro-ph.CO
Generating all-sky radio continuum clustering simulations with GHOST
本研究利用 FLAMINGO 宇宙学巡天套件并将暗物质晕与射电星系族群匹配，生成了精确的全天射电连续谱模拟，以检验多示踪天体技术探测原初非高斯性的可行性。
2025-11-02 astro-ph.CO
Large-scale Velocities and Primordial Non-Gaussianity
我们研究了在原始非高斯性存在下密度峰的特殊速度。初始密度场中罕见的高密度峰可以用演化物质分布中的星系和星系团等示踪物来识别。峰值的相对速度的分布，推导出在大规模的限制，使用两种不同的方法的基础上的局部偏置计划。这两种方法一致，并表明，晕仍然流与暗物质本地以及统计，即他们没有获得一个速度偏差。尽管如此，即使是中等程度的（不一定是局部的）非高斯性也会在相对速度分布中引起显著的偏斜度（~ 0.1-0.2），使其成为中等到大尺度上非高斯性的潜在有趣的探测器。我们还研究了红移空间中的两点关联。著名的凯泽公式仍然是一个很好的近似在大尺度上，如果高斯晕偏差被替换为它的（尺度相关的）非高斯推广。然而，这个简单的公式中没有包含其他的项，这些项在较小的尺度上变得相关（k >~ 0.01 h/Mpc）。根据允许的非高斯性水平，这些可能与未来的大型光谱调查有关。
2010-06-01 astro-ph.CO
Estimating non-gaussian bias using counts of tracers
本研究利用N体模拟验证了通过星系数密度随红移演化估计非高斯偏置系数$b_Φ$的可行性，并提出了用k修正星等和颜色切割样本以消除选择函数红移依赖的方法，从而支持$f_{NL}$的测量。
2025-03-26 astro-ph.CO
Local stochastic non-Gaussianity and N-body simulations
大尺度结构的高度偏置示踪物的大尺度成簇已经成为局部类型（即f_{NL} ^{local}）的原始非高斯性的最佳观测探针之一。这种类型的非高斯性可以在多场暴胀模型中产生，例如曲率模型。最近，Tseliakhovich，Hirata和Slosar表明，聚类统计量定性地依赖于再加热后的暴胀与曲率幂的比值，这是模型的一个自由参数。如果暴胀子与零显著不同，那么暴胀子对原始绝热曲率有不可忽略的贡献，那么峰值背景分裂分析预测晕偏差在大尺度上是随机的。在本文中，我们在N体模拟中测试了这一预测。我们发现，大规模的随机性产生，在定性的预测一致，但随机性的水平被高估了~ 30%。其他的预测，如晕偏置的不依赖性，证实了模拟。令人惊讶的是，即使在高斯的情况下，我们没有发现晕模型的随机性预测一致同意模拟，这表明随机性的半解析建模一般比建模晕偏差更困难。
2011-11-08 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
Primordial Non-Gaussianity and Reionization
原始扰动的统计性质包含了关于这些波动起源的线索。虽然普朗克合作最近从宇宙微波背景测量中获得了对原始非高斯性的严格限制，但仍然值得挖掘即将到来的数据集，以努力设置独立或竞争性限制。在再电离时期，在红移z~6-20处形成的电离泡是由原初超密度产生的，因此，高红移处电离场的统计与原初场的统计有关。在这里，我们模拟再电离场的原始非高斯效应。的时代和持续时间的再电离的影响是电离气泡的大小，但这些变化是退化的电离源和周围星系际介质的属性的变化。一个更有希望的签名是电离场的空间波动的功率谱，这可能是即将到来的21厘米调查探测。这与大尺度下的1/k^2相关性是一致的，这是物质场的有偏示踪剂的特征。我们预测如何以及即将到来的21厘米观测将能够解开这个信号从前景污染。虽然前景清洗不可避免地消除了大规模的模式，最受影响的原始非高斯，我们发现，原始非高斯可以从前景污染的长度尺度范围很窄。在原则上，未来的红移21厘米的调查可能会允许与普朗克竞争的限制。
2013-04-30 astro-ph.CO
Multi-tracer power spectra and bispectra: Formalism
本文提出适用于下一代巡天的双谱多示踪体形式体系，并通过Fisher分析显示其能提升原初非高斯性约束精度，同时探讨了条件误差对示踪体偏置和数密度差的依赖，指出最优约束条件。
2024-03-15 astro-ph.CO
Constraining primordial non-Gaussianity by combining photometric galaxy and 21cm intensity mapping surveys
本文通过多示踪物Fisher预测，结合DES/LSST类测光星系巡天与MeerKAT、SKAO、HIRAX及PUMA类21cm强度映射巡天，评估局域型 $f_{\ m{NL}}$ 约束增益及观测参数影响。
2025-06-10 astro-ph.CO
Unbiased analysis of primordial non-Gaussianity: the multipoles of the full relativistic power spectrum
Queen Mary University of London（伦敦大学玛丽女王学院）；University of Western Cape（西开普敦大学）；Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica, Osservatorio Astrofisico di Torino（意大利国家天体物理研究所都灵天文台）
针对星系功率谱中局域型原初非高斯性的尺度依赖偏差测量，考虑广义相对论效应（如透镜会聚、时间延迟、ISW效应及相对论投影和宽分离修正），发现忽略这些效应会导致f_NL测量偏差达3σ至20σ，并采用亮暗多示踪体分析可缓解光度函数不确定性带来的影响。
2026-06-23 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity and the Field-Level Cramer-Rao Bound
University of California at San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；University of California Berkeley（加州大学伯克利分校）
研究原初非高斯性在星系地图中的编码方式，利用场级克拉默-罗界限探讨宇宙真实地图的极限提取能力，分析局部非高斯性多迹标度依赖偏差的敏感性及未来观测对等边和局部非高斯性的探测潜力。
2026-04-02 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Probing primordial non-Gaussianity: The 3D Bispectrum of Ly-alpha forest and the redshifted 21-cm signal from the post reionization epoch
我们探讨了使用三维双谱的Ly-alpha森林和红移21厘米的信号从后再电离时代约束原始非高斯的可能性。这两个场都描绘了中性氢的大规模分布，并可能被视为底层暗物质场的示踪剂。本文首先给出了两个任意三维有偏示踪剂的自谱和互谱的一般形式，然后将其应用于具体情况。我们已经模拟了三维Ly-alpha发射通量场作为一个连续的示踪剂采样沿一维串，对应于类星体的视线。对于后再电离21厘米信号，我们使用了线性偏置模型。我们使用Fisher矩阵分析提出的第一个预测的界限上f_{NL}和其他偏置参数使用三维21厘米双谱和其他交叉双谱。f_{NL}的界限取决于调查体积和各种观测噪声。我们考虑了一个类似于BOSS的Ly-alpha巡天，其中类星体的平均数密度为\bar{n} = 10^{-3} Mpc^{-2}，光谱是在2 σ水平上测量的。对于21厘米的信号，我们已经考虑了4000小时的观测与未来的SKA一样的无线电阵列。我们发现在我们的分析中得到的f_{NL}上的界限（6 < Δ f_{NL} < 65）与CMBR和星系巡天是竞争性的。我们还发现，通过结合各种交叉双谱估计，它是可能的约束f_{NL}在一个水平Δ f_{NL} ~ 4.7。对于等边和正交模板，我们分别得到了组合估计量的Δ f_{NL} ^{equ}~17和Δ f_{NL} ^{orth}~13。这对于理解原始扰动产生的机制是很重要的。
2013-04-03 astro-ph.CO gr-qc
Simulated multi-tracer analyses with HI intensity mapping
我们使用全天空模拟，包括前景污染和去除的影响，探索多示踪剂之间的协同作用SKA的21厘米强度映射调查和LSST的光度星系红移调查。特别是，我们研究的两个示踪剂之间的自相关性和互相关性的比率估计的比率，他们的偏见，一个数量，应该大大受益于宇宙方差取消的多示踪剂的方法。我们如何以及我们应该能够测量的偏置比非常大的尺度（下至$\ell \sim 3$），这是至关重要的测量原始的非高斯性和广义相对论效应的大尺度结构。我们发现，在前景的情况下，但与现实的噪音水平，这样的调查，多示踪剂估计是能够提高一个大规模的方差污染测量的灵敏度的一个因素的$2-4$。当包括前景时，使用21 cm自相关的估计量变得有偏差。然而，我们发现，互相关估计是免疫的，不会招致任何重大的惩罚，从丢弃自相关数据的灵敏度方面。然而，长波长的径向模式的损失所造成的前景去除结合低红移分辨率的光度测量，降低了灵敏度的多示踪剂估计，虽然仍然优于宇宙方差污染的情况下，即使在无噪声的情况下。最后，我们探讨不同的替代途径，以避免这个问题。
2018-08-09 astro-ph.CO
Primordial Non-Gaussianity in the Forest: 3D Bispectrum of Ly-alpha Flux Spectra Along Multiple Lines of Sight
我们研究的可能性约束原始非高斯使用的三维双谱的Ly-alpha森林。假设对高斯原始引力场的二次非高斯修正的强度由单个参数fnl决定。我们提出的第一个预测FNL使用Ly-alpha通量谱沿多条视线的界限。三维Ly- $α$透射通量场被建模为沿着对应于类星体视线的一维串采样的底层物质分布的有偏示踪物。fnl可以被约束到的精度取决于勘测体积、像素噪声和混叠噪声（由密度场的离散采样引起）。我们考虑这些因素的各种组合来预测fnl的界限。我们发现，在全天观测和可忽略的泊松噪声的理想情况下，可以将fnl ~ 23限制在等边极限内。假设Ly-alpha巡天覆盖了大部分天空（k_{min} = 8 * 10^{-4} Mpc^{-1}），类星体密度为\bar n = 5 * 10^{-3} Mpc^{-2}，那么对于等边构型，fnl可能限制在100左右。测量fnl的精度可比LSS研究的可能性可能有用的共同约束的通货膨胀的情况下使用不同的数据集。
2012-08-19 astro-ph.CO
Refining local-type primordial non-Gaussianity: Sharpened $b_ϕ$ constraints through bias expansion
本研究提出利用拉格朗日偏置参数与 $b_ϕ$ 的关系，结合 HEFT 方法和 AbacusSummit 模拟，显著降低了晕和星系样本中 $b_ϕ$ 的不确定性，从而更精确地约束局部型原初非高斯性参数 $f_{\ m NL}^{\ m loc}$。
2025-01-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering of galaxies and galaxy clusters: constraints on primordial non-Gaussianity from future wide-field surveys
我们调查原始非高斯的约束条件，不同的双谱形状，可以来自未来的宽视场光学/近红外探测星系和星系团的功率谱。考虑到拟议的欧空局空间任务\emph{Euclid}作为一个具体的例子，我们结合光谱选择星系的空间分布与弱透镜选择集群。我们用物理驱动的晕模型来表示宇宙中大尺度结构的任意示踪物的关联函数。正如天真的预期，我们发现，星系是更有效地联合约束的原始非高斯$f_\mathrm{NL}$的水平和物质的功率谱$σ_8$的振幅比星系团，由于后者的丰度低得多，这是不充分补偿的功率谱上的较大的影响。然而，星系功率谱与星系团-星系交叉谱的结合可以将$f_\mathrm{NL}$的测定误差减小到$\sim 2$的一个因子。这种递减是特别明显的研究较少的非高斯双谱形状，所谓的折叠和正交的。对这些模型设置约束可以为早期宇宙物理学的各个方面提供新的线索，因此极其重要。通过结合的功率谱的集群和星系的集群-星系的交叉频谱，我们发现原始的非高斯的顺序$Δf_\mathrm{NL} \sim $一些，竞争力和可能优于未来的CMB实验的限制。
2011-03-09 astro-ph.CO
Shot noise in multi-tracer constraints on $f_\text{NL}$ and relativistic projections: Power Spectrum
同一测量体积的多个示踪剂可以增强局部原始非高斯性测量和相对论投影的信噪比。增加示踪剂的数量会增加描述数据随机性所需的散粒噪声项的数量。虽然散粒噪声在大尺度上是白色的，但希望研究它可以降低对感兴趣的参数的约束的程度。在功率谱的多示踪剂分析中，散粒噪声上的边缘化不会使对$f_\text{NL}$的约束降级超过$\sim 30$ %，只要质量晕$M\lesssim 10^{12}M_\odot$被解决。然而，忽略交叉散粒噪声条款诱导大系统的测量$f_\text{NL}$在红移$z<1$时，小质量晕被解决。对于相对论投影，特别是对于偶极项，这些影响不太严重。在低质量和高质量示踪剂的情况下，最佳样品划分同时最大化$f_\text{NL}$上的信噪比和投影效应，将误差降低到相等数量密度的$\sim 10$连续质量箱的水平。我们还强调，非泊松噪声校正所产生的小规模聚类效应不能用随机稀释的数据进行测量。因此，它们必须要么被适当地建模，要么被边缘化。
2020-06-08 astro-ph.CO
Multi-wavelength spectroscopic probes: prospects for primordial non-Gaussianity and relativistic effects
下一代宇宙学巡天将观测到比以往更大的宇宙体积，使我们能够获得有关原始宇宙以及相对论效应的信息。我们考虑即将到来的21厘米强度映射调查（SKAO）和光学星系调查（DESI和Euclid），通过多示踪剂互相关，抑制超大尺度上的宇宙方差相结合的信息。为了充分考虑广角效应和红移仓互相关，以及透镜放大和其他相对论效应，我们使用角功率谱，$C_\ell(z_i,z_j)$。应用Fisher分析，我们预测了$f_{\rm NL}$的预期精度和透镜效应和其他相对论效应的可探测性。我们发现，两对21厘米和星系调查，一对在低红移和一个在高红移，完全组合可以提供$σ(f_{\rm NL})\sim 1.5$，检测多普勒效应的信噪比$\sim$ 8和测量透镜会聚贡献在$\sim$ 2\%的精度。在配套文件中，我们表明，最佳拟合值的$f_{\rm NL}$和标准的宇宙学参数显着偏置，如果忽略透镜的贡献。
2021-11-05 astro-ph.CO
Primordial black holes as biased tracers
原初黑洞（PBH）是理论上的黑洞，它可能在辐射占优时期形成，基本上是由辐射过密度的引力坍缩引起的。众所周知，在我们宇宙结构形成的背景下，这种坍缩的物体，例如，晕/星系，可以被认为是潜在的物质波动的偏差示踪剂和晕/星系偏差已经研究得很好。采用一个峰值-背景分裂图像，这是一个有用的工具来讨论的晕偏差，我们认为大规模的聚团行为的PBH和提出一个几乎质量无关的约束的情况下，暗物质（DM）组成的PBH。我们考虑的情况下，统计的原始曲率扰动几乎是高斯，但与小的本地型非高斯。如果PBH解释了DM的丰度，那么这种大尺度的PBH成团只是物质等曲率扰动的结果，并受到宇宙微波背景（CMB）观测的严格约束。从这个约束，我们表明，在一定的单一领域的情况下，既造成CMB温度扰动和PBH的形成，PBH-DM的情况下，被排除，即使有相当小的本地型非高斯，$|f_\mathrm{NL}|\sim\mathcal{O}(0.01)$，而我们给的约束参数的情况下，PBH的源场是不同的CMB扰动。
2015-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tide-and-Seek: Anisotropic scale-dependent bias in the Lyman-alpha forest and designer samples
University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology Cambridge（卡弗里宇宙学剑桥研究所）；University of Oxford（牛津大学）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）
本文证明各向异性原初非高斯性引起的尺度依赖偏置可出现在更广泛的示踪体中，并通过莱曼-α森林和形状选择暗物质晕的模拟验证，应用于BOSS DR12数据未发现该信号。
2026-09-29 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity with $μ$-type and $y$-type spectral distortions: exploiting Cosmic Microwave Background polarization and dealing with secondary sources
宇宙微波背景（CMB）温度和$y$-光谱畸变各向异性之间的互相关以前已经被提出作为一种方法来测量局部双谱参数$f_{\rm NL}^{\rm loc.}$在一个尺度范围内无法访问任何CMB（$T$，$E$）双谱或$T$-$μ$相关。这是有用的，例如测试原始非高斯性的尺度依赖性。不幸的是，原始的$y$-T信号被集成的Sachs Wolfe和Sunyaev-Zel 'dovich（SZ）效应之间的后期相关性强烈污染。此外，SZ本身在$y$参数图中产生大的噪声贡献。我们考虑两个原始的方法来解决这些问题。为了去除由于SZ-CMB温度耦合而引起的偏差，同时还添加新的信号，我们在分析中包括$y$失真和CMB {\em偏振}之间的互相关。为了减少噪声，我们建议通过减去SZ模板来清洁$y$-地图，通过与外部示踪剂（CMB和星系透镜信号）的互相关来重建。我们结合这个SZ模板减法与以前采用的解决方案，直接掩蔽检测到的集群。我们的最终预测表明，使用$y$-失真，类似PRISM的调查可以实现$1σ(f_{\rm NL}^\text{loc.}) = 300$，而理想的实验将实现$1σ(f_{\rm NL}^\text{loc.}) = 130$，通过添加$y$-$E$信号改善因子$\sim 3$，并通过模板清洗进一步改善$20-30 \%$。这些预测比{\em Planck}当前的$f_{\rm NL}^…
2017-07-15 astro-ph.CO
Peak-Background Split, Renormalization, and Galaxy Clustering
我们提出了一个推导的两点相关性的一般示踪剂的峰值背景分裂（PBS）框架的PBS参数的严格定义的方式。我们的表达式只依赖于连接的物质粒子和“重正化”偏置参数与明确的物理解释，是独立的任何粗粒度的规模。这一结果应与由示踪剂数密度相对于在尺度R_L上粗粒化的物质密度扰动δ_L的局部偏差展开导出的朴素表达式形成对比。在后一种情况下，预测的示踪剂关联函数在每个微扰阶数n处接收阶数<δ_L^n>的贡献，而在我们的形式中，这些贡献在所有阶数处都被吸收在PBS偏置参数中。此外，这种方法自然地预测了与尺度相关的偏差~ k^2，例如在密度场的峰值中发现的偏差，以及在初始条件下由原始非高斯性引起的与尺度相关的偏差。关于示踪剂的唯一假设是，它们在给定位置的丰度仅取决于该位置周围有限区域内的物质分布。
2013-07-03 astro-ph.CO
Relativistic corrections and non-Gaussianity in radio continuum surveys
即将到来的无线电连续谱调查将覆盖可观测宇宙的大部分区域，并将达到高红移，使其成为暗能量、修正引力和非高斯性的潜在强大探测器。在这里，我们通过分析角功率谱的广义相对论（GR）修正扩展了最近的工作。这些GR校正的标准牛顿分析的功率谱变得显着的尺度上接近和超越哈勃尺度在每个红移。我们认为，连续调查与LOFAR，WSRT和ASKAP，连续调查与SKA的例子。我们发现，在LOFAR、WODAN和EMU调查中，GR校正最多为100000，但对于足够高灵敏度的SKA连续统调查，它们可以产生$O(10%)$变化。然而，信号是由宇宙方差，和多示踪剂观测将需要克服这个问题。GR校正被抑制在连续谱调查，因为集成的红移-我们预计，GR校正将增强未来SKA HI调查中的源红移将是已知的。我们还提供了预测的角功率谱的情况下，原始扰动具有局部非高斯性。我们发现，非高斯占主导地位的GR校正，并上升到宇宙方差以上时，$f_{\rm NL}\gtrsim5$的SKA连续调查。
2013-01-24 astro-ph.CO gr-qc
Exploring Gravitational Wave Signatures Due to Primordial Non-gaussianity and Large Scale Structure Using SKAO
National Institute for Chemical Physics and Biophysics（国家化学物理与生物物理研究所）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；Max Planck Institute for Gravitational Physics (Albert Einstein Institute)（马克斯·普朗克引力物理研究所（爱因斯坦研究所））
本文探讨利用SKAO探测的随机引力波背景作为精密宇宙学探针，重点研究标量诱导引力波对原初非高斯性的敏感性、宇称破坏现象，以及通过交叉关联提高信噪比的方法。
2026-06-24 astro-ph.CO
Constraints on primordial non-Gaussianity from halo bias measured through CMB lensing cross-correlations
由$f_{\rm NL}$参数化的宇宙初始条件中的局部非高斯性，在宇宙晚期的晕的大尺度偏差中引起尺度依赖性。这种效应是一个有前途的路径，以约束多场膨胀理论，预测非零$f_{\rm NL}$。虽然大多数现有的限制从晕偏差涉及星系分布的自相关性，交叉相关性与探针的物质密度提供了一个替代渠道较少的系统。我们提出了最强的大规模结构约束本地原始非高斯性，单独使用互相关。我们使用宇宙红外背景（CIB）组成的尘埃星系作为晕示踪剂和宇宙微波背景（CMB）透镜作为探针的底层物质分布，无论是从\textit{Planck}数据。银河系尘埃是使用CIB大尺度模式的一个关键挑战。重要的是，与CIB自光谱相比，CIB与CMB透镜的互相关受银河尘埃的影响要小得多，CIB自光谱从银河尘埃中获得了附加偏差。我们没有发现原始的非高斯性的证据，并发现$-87<f_{\rm NL}<19$与高斯$σ(f_{\rm NL})\approx 41$，假设普遍性的晕质量函数。我们发现未来来自Simons天文台和CMB-S4的CMB透镜数据可以分别达到$σ(f_{\rm NL})$ 23和20。这种分析的约束力受到当前银河尘埃清洁技术的限制，要求我们使用最小的$\ell=70$多极。如果通过改进的分析技术或外部数据克服了这一挑战，则可以通过互相关技术实现与$σ(f_{\rm NL})=4$一样严格的约束。更乐观地说，如果CIB…
2022-10-03 astro-ph.CO
Local Primordial non-Gaussian Bias from Time Evolution
本研究证明局域原初非高斯偏差系数与示踪体数密度时间演化紧密相关，并在模拟中验证了分离宇宙图像下的解释，为从星系巡天中更优提取局域PNG信息提供了概念验证。
2025-03-27 astro-ph.CO
The impact of our peculiar motion on primordial non-Gaussianity measurements using the LIGER4GAL framework
Università di Padova（帕多瓦大学）；INFN Sezione di Padova（意大利国家核物理研究所帕多瓦分部）；Università di Trieste（的里雅斯特大学）；INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；INFN, Sezione di Trieste（意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部）；IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe（宇宙基础物理研究所）；INAF, Osservatorio Astronomico di Padova（意大利国家天体物理研究所帕多瓦天文台）；Argelander-Institut für Astronomie（阿尔根德天文学研究所）
本文研究了特殊运动对使用LIGER4GAL框架测量原始非高斯性的影响，通过改进的LIGER方法，考虑了高分辨率N体模拟中高精度相对论红移空间畸变，评估了相对论效应在测量局部PNG信号（f_nl）中的影响。
2026-05-21 astro-ph.CO
Constraining Primordial Non-Gaussianity with Density-Split Clustering
本文研究密度分割聚类（DSC）对原初非高斯性约束的提升，发现暗晕与DSC联合功率谱相比传统暗晕功率谱可将局域型、等边型和正交型PNG约束分别提升约1.4、8.8和3.6倍，并引入傅里叶空间分析方法。
2024-11-22 astro-ph.CO
Breaking the $f_{\text{NL}}$--$b_ϕ$ degeneracy with the time evolution of tracer number counts
Perimeter Institute for Theoretical Physics（Perimeter理论物理研究所）
研究利用示踪剂数量计数的时间演化来打破$f_{\text{NL}}$ - $b_ϕ$简并性，通过IllustrisTNG和SIMBA的CAMELS套件测试时间演化估计器，表明其可扩展到现实光度选择，校正相关效应，确立了该估计器在现实勘测选择中的稳健性。
2026-07-21 astro-ph.CO
Scale-Dependent Galaxy Bias from Massive Particles with Spin during Inflation
在暴胀过程中额外粒子的存在导致了原始曲率扰动的晚期粒子的非高斯性。这个信号的形状和幅度取决于额外粒子的质量和自旋。因此，对这种原始非高斯性的独特形式的约束，提供了暴胀过程中粒子含量的丰富信息。我们调查的潜力，即将到来的星系调查在约束这样的签名，通过其对观测到的星系功率谱的影响。各种形状的原始非高斯性导致了对大尺度结构（如星系）示踪物的尺度依赖性偏差。使用这个签名，我们获得了在暴胀过程中对大质量粒子的约束，这些粒子可以具有非零自旋。特别是，我们表明，约束自旋为0和1的粒子的前景是有希望的，而仅从功率谱约束自旋为2的粒子似乎具有挑战性。我们表明，多示踪剂技术可以显着提高至少一个数量级的功率谱的约束。此外，我们分析了由于引力演化的非线性对预测的额外粒子的质量和印迹非高斯信号的振幅的约束的影响。我们发现，引力的演变影响的约束小于2的一个因素。
2018-01-12 astro-ph.CO hep-ph hep-th
