Cross-correlating 21 cm and galaxy surveys: implications for cosmology and astrophysics
我们预测天体物理学和宇宙学参数之间的协同作用21厘米强度映射和宽视场光学星系调查(光谱和光度)超过$z \sim 0-3$。在这项工作中,我们专注于以下调查组合:(i)在北半球的CHIME和CHIME调查,(ii)LSST和SKA I MID调查,以及(ii)在南半球的MeerKAT和DES调查。我们的$Λ$ CDM宇宙学模型具有参数$\{h, Ω_m, n_s, Ω_b, σ_8\}$,参数$v_{c,0}$和$β$代表的截止和斜率的HI晕质量关系在以前开发的HI晕模型框架,和一个参数$Q$,代表的光学星系偏置的尺度依赖性。使用Fisher预测框架,我们探索(i)HI和星系天体物理不确定性对宇宙学参数约束的影响,假设先验从目前的天体物理知识,(ii)在考虑的三种配置中,天体物理约束的改进,(ii)收紧相对于相应的HI自相关调查的参数约束。
2020-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology with imaging galaxy surveys: the impact of evolving galaxy bias and magnification
本文研究星系偏置和弱透镜放大系数随红移演化对成像巡天联合分析的影响,指出忽略演化会使 DES 与 Rubin-LSST 的宇宙学约束产生显著甚至约 1σ 偏差,并提出建模与交叉相关约束的缓解方案。
2023-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulations of the 21cm emission line for upcoming large-scale HI galaxy surveys
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire J-L Lagrange(蔚蓝海岸天文台J-L拉格朗日实验室);University of the Western Cape(西开普敦大学);INAF - Astronomical Observatory of Trieste(意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);Centre for Astrophysics Research, University of Hertfordshire(赫特福德大学天体物理学研究中心);EPFL - Institute of Physics, Laboratory for Galaxy Evolution(洛桑联邦理工学院物理系星系演化实验室);Tianjin Normal University(天津师范大学)
本文提出了一种框架,用于模拟大规模HI星系调查中的21厘米发射线,结合半分析模型和并合树,以预测HI可观察量并支持未来SKA天文台的调查。
2026-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
AGN surveys to study galaxy evolution along cosmic times
从X射线到射频,各种各样的观测技术被用来测量星系和活动星系核,包括光度测量和光谱测量。我将回顾这些技术,旨在研究星系演化和活动星系核和恒星形成的两个主要的能源生产机制的作用。然后,我将介绍一种新的观测方法,远红外光谱调查,可以做计划的天文设施的未来,如SPICA从空间和CCAT从地面。
2013-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Identification of galaxy shreds in large photometric catalogs using Convolutional Neural Networks
来自星系碎片的污染,被确定为来源,是大型光度星系目录中的一个主要问题。在本文中,我们证明了这个问题可以很容易地解决与计算机视觉技术。我们使用图像裁剪来训练卷积神经网络(CNN),以识别实际上只是恒星形成区域和/或较大星系碎片的编目源。CNN在我们的测试数据集上达到了约98%的准确率。我们将此CNN应用于当今最大的三个调查中的星系目录:斯隆数字巡天(SDSS),DESI遗产成像巡天和全景巡天望远镜和快速响应系统巡天(Pan-STARSS)。我们发现,即使使用严格的选择标准,所有的目录仍然显示了~5%的污染水平的星系碎片。我们的CNN提供了一个简单而有效的解决方案,以清洁星系目录从这些污染物。
2023-01-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: mock galaxy catalogues for the low-redshift sample
我们提出了1000个模拟星系星表,用于分析重子振荡光谱巡天数据发布10和11的低红移样本(LOWZ,有效红移z ~ 10.32)。这些模拟是根据Manera 13等人(2013)的PTHalos方法创建的,该方法经过修订以纳入新的开发。主要的改进是在晕占据分布中引入了红移依赖性,以解释星系数密度随红移的变化。这些模拟星表被用于BOSS合作的LOWZ星系团的分析。
2014-01-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Toward More Realistic Forecasting of Dark Energy Constraints from Galaxy Redshift Surveys
星系红移巡天作为一种暗能量探测器正变得越来越重要。通过在Fisher矩阵计算中使用“去摆动”星系功率谱P_{dw}(k),我们改进了星系红移巡天对暗能量约束的预测。由于P_{dw}(k)是一个很好的适合真正的星系聚类数据在大多数感兴趣的尺度范围内,我们的方法是更现实的预测暗能量的限制,从星系红移调查以前的工作相比。我们发现,我们的新方法给出了极好的协议的结果相比,从实际的数据分析的斯隆数字巡天DR 7发光的红色星系的聚类结果。我们提供了一个合理的第四阶段星系红移调查的暗能量约束的预测。
2013-01-10 astro-ph.CO
Measuring H0 from the 6dF Galaxy Survey and future low-redshift surveys
低红移下的重子声学振荡(BAO)为测量哈勃常数H 0提供了一种精确且与模型无关的方法。BAO尺度的6dF星系巡天测量给出了H 0 = 67 +/- 3.2 km/s/Mpc的值,达到了5%的1-sigma精度。随着分析技术的改进,预计计划中的WALLABY(HI)和TAIPAN(光学)红移观测将测量H 0,精度为1-3%。
2012-11-12 astro-ph.CO
Consistency of the growth rate in different environments with the 6dF Galaxy Survey: measurement of the void-galaxy and galaxy-galaxy correlation functions
我们提出了一个新的测试引力物理学通过比较周围的宇宙结构的增长率测量空洞周围的星系在相同的大尺度结构数据集,低红移6度场星系巡天测量。用自洽的红移空间畸变模型拟合星系-星系和空星系-星系的二维关联函数,得到星系-星系和空星系的增长率分别为fσ_8 = 0.42 \pm 0.06和0.39 \pm 0.11。宇宙学统计的环境依赖性可以潜在地区分作为尺度或环境的函数调节增长率的修正重力情景,并测试同质性和各向同性的基本假设。
2017-03-21 astro-ph.CO
Constraining the substructure of dark matter haloes with galaxy-galaxy lensing
利用斯隆数字巡天(SDSS)构建的星系群,我们分析了居住在不同宿主晕和位于不同晕中心距离的卫星星系周围的预期星系-星系透镜信号。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来探索潜在的约束下的质量和密度分布的卫星星系的SDSS类调查和调查类似的大型综合巡天望远镜(LSST)。我们的研究结果表明,SDSS一样的调查,我们只能设置一个松散的约束的平均质量的subhaloes。然而,通过LSST调查,可以很好地限制次晕的平均质量和密度分布。
2013-03-01 astro-ph.CO
Filtering interlopers from galaxy surveys
我们提出了Intercut,一个基于Python的程序,适用于二次线识别和光度削减模拟星系调查,以模拟闯入者识别。该程序可用于优化在即将到来的调查中去除干扰物污染。Intercut读取模拟星系巡天和发射谱线灵敏度,并通过次级谱线识别和宽带测光模拟闯入者的清除。这个程序被设计成使用COSMOS模拟星表,尽管这个程序可以被修改成另一个模拟星表。程序的输出返回每条发射谱线的干扰子分数,以及所有谱线的总分数,作为红移的函数。我们通过预测WFIRST发射线灵敏度的插入率来测试Intercut,发现与以前的工作一致。这个程序在Github上免费提供。
2016-06-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Modeling Neutrino-Induced Scale-Dependent Galaxy Clustering for Photometric Galaxy Surveys
本文提出中微子诱导的尺度依赖偏置(NISDB)的高效近似方法,通过模拟分析 DESY3 和 LSSTY1 合成数据,发现忽略该效应和中微子质量模型设定错误会导致宇宙学参数偏差,并提出了缓解策略。
2023-11-20 astro-ph.CO
A brief review on cosmological analysis of galaxy surveys with multiple tracers
本文综述了星系巡天中多示踪方法的基本原理与数据分析步骤,并基于GAMA、BOSS和eBOSS巡天展示了实例,旨在通过观测多种偏置示踪天体克服大尺度宇宙方差对测量精度的限制。
2020-09-08 astro-ph.CO
The Galaxy Optical Luminosity Function from the AGN and Galaxy Evolution Survey (AGES)
本文给出了活动星系核和星系演化巡天(AGES)在红移0.05<z<0.75范围内的星系光学光度函数。°的在NOAO深宽视场巡天的牧夫座区域。我们的统计样本由12,473个已知红移低至I=20.4(AB)的星系组成。我们的研究结果在低红移是一致的,从SDSS;在较高的红移,我们发现了强有力的证据,在光度函数的演化,包括蓝色和红色星系之间的差异演化。我们发现红星系的光度密度演化为(1+z)^(0.54+/-0.64),蓝星系为(1+z)^(1.64+/-0.39)。
2012-01-12 astro-ph.CO
Nuisance parameters for large galaxy surveys
这些笔记是基于2016年在纳博讷欧几里德暑期学校的演讲。首先,我将简要介绍大型星系巡天中的讨厌参数概念。第二部分将研究的情况下,研究内在的路线,一个潜在的重要污染弱透镜观测。
2016-12-20 astro-ph.CO
Clustering in the Simulated H$α$ Galaxy Redshift Survey from Nancy Grace Roman Space Telescope
我们提出了一个现实的2000度$^{2}$ H $α$星系模拟目录与$1<z<2$的南希格雷斯罗马空间望远镜星系红移调查,高纬度光谱调查(HLSS),创建使用Galacticus,半解析星系形成模型,和高分辨率宇宙学N体模拟。星系成团可以通过测量重子声学振荡(BAO)和红移空间畸变(RSD)来探测暗能量和检验引力。使用我们的现实模拟的模拟罗马HLSS数据,协方差矩阵计算使用EZmock创建的一个大的近似模拟集,我们调查的预期精度和准确度的BAO和RSD测量使用相同的分析技术用于分析真实数据。我们发现,在四个红移区间中,仅Roman H $α$星系巡天就可以测量角直径距离,其不确定度为2%,哈勃参数的不确定度为3- 6%,线性增长参数的不确定度为7%.我们现实的预测说明了罗马星系巡天在探测暗能量的性质和测试引力方面的力量。
2020-08-22 astro-ph.CO
The population of galaxy-galaxy strong lenses in forthcoming optical imaging surveys
与目前的数据集相比,正在进行的和未来的成像调查在深度、面积和可视性方面都有重大改进。这些改进提供了发现比目前已知的多三个数量级的星系-星系强透镜的机会。在这项工作中,我们预测的镜头可在即将到来的调查和模拟其属性的数量。我们生成了一个人口统计上现实的强透镜和模拟观察这个人口的暗能量调查(DES),大型综合巡天望远镜(LSST)和欧几里得调查。我们根据加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查(CFHTLS)的星系尺度透镜搜索验证了我们的模型,预测了250个可折叠的透镜,而Gavazzi等人(2014)发现了220个。预测的爱因斯坦半径分布也与Sonnenfeld等人(2013)发现的非常相似。对于未来的调查,我们发现,假设泊松有限透镜星系减法,搜索DES,LSST和欧几里得数据集应该发现2400,120000,和170000星系星系强透镜分别。使用蓝减红(g-i)差成像进行晶状体减法的发现者可以在DES和LSST中发现1300和62000个晶状体。模型的不确定性主要由高红移源群决定,高红移源群通常会在百分之几十的水平上给出可校准透镜数的分数误差。我们发现,增加一倍的信噪比所需的镜头是可检测的,大约一半的可检测的镜头在每次调查中的数量,这表明理解的选择功能和灵敏度的重要性,未来的镜头发现者在解释强镜头统计。我们使我们的人口预测和模拟观测代码公开,以便强透镜发现者的选择功能可以很容易地校准。
2015-07-09 astro-ph.CO
The Billion Galaxy Cosmological HI Large Deep Survey
我们概述的情况下,一个全面的广泛和深入的调查,最终目标是获得21厘米HI线发射光谱观测超过10亿星系红移z=1.5和更大的一半的天空。这项调查提供了一个星系红移,HI气体质量和星系旋转曲线的数据库,这将使广泛的科学,包括基础宇宙学和暗能量的研究。这项科学需要下一代无线电阵列,这是在平方公里阵列(SKA)项目的保护伞下设计的。我们提出了一个科学路线图,延伸到2020年及以后,这将使这项雄心勃勃的调查。我们也把这个调查的背景下,其他多波长的调查。
2009-03-03 astro-ph.CO
Wide Angle Effects in Future Galaxy Surveys
目前和未来的星系调查覆盖了整个天空的一大部分,具有显着的红移范围,最近的理论发展表明,广义相对论效应存在于非常大尺度的星系团。这一趋势重新引起了人们对星系团测量中广角效应的兴趣,其中经常采用远距观测者近似。使用全广角公式计算的红移空间关联函数,我们表明,相比样本方差,在红移空间关联函数的偏差从简单的凯泽公式与远距离观测者近似是可以忽略不计的星系调查,如SDSS,欧几里得和BigBOSS,如果从凯泽公式的理论预测是适当的平均调查量。我们还发现广角公式的修正和澄清文献中的广角效应和星系团的速度贡献之间的混乱。然而,当应用FKP方法时,由于星系对的非均匀分布,在未来的巡天中,功率谱分析可能存在很大的偏差。
2014-11-25 astro-ph.CO
Constraints on radio source clustering towards galaxy clusters: application for cm-wavelength simulations of blind sky surveys
我们使用NVSS点源星表对$Planck$选择的星系团约束射电源聚类。该约束可用于生成逼真的Sunyaev-Zeldovich效应(SZE)模拟,并用于预测可检测的集群计数和量化无线电调查中的源混淆。
2015-04-16 astro-ph.CO
Largest scales from the largest galaxy surveys: the pseudo Karhunen-Loève method
星系调查的范围和深度不断增加,将使我们能够获得宇宙中最大的尺度,并允许直接测试暴胀所设定的原始功率谱。为了充分利用巡天的体积,我们必须处理红移空间扭曲、沿视线的结构增长、光度依赖的偏差、广角效应和复杂的星系选择函数。我们提出了一个彻底的描述的伪Karhunen-Loève方法测量星系聚类,特别是最大尺度的方法,并考虑到光锥效应,星系偏置演化,并通过推广到各向异性选择函数,扩展其适用性和功率。我们还表明,非重叠调查的组合导致更多的信息比其部分的总和,以及集群幅度沿视线的演变,无论是由于星系的偏见和结构的增长,必须考虑到在尺度超越翻转。
2019-03-11 astro-ph.CO
Power spectrum multipoles on the curved sky: an application to the 6-degree Field Galaxy Survey
星系特殊的速度导致它们的红移空间聚集依赖于与视线的角度,这为宇宙学尺度上的引力物理提供了一个关键的测试。这些效应可以使用聚类测量的多极展开来描述。聚焦于傅立叶空间统计,我们提出了一个新的分析的效果的调查窗口函数,和变化的视线在整个调查,功率谱多极的建模。我们确定的联合协方差的傅立叶空间多极高斯近似,并表明这些技术可以扩展到重叠的星系种群通过多极交叉功率谱的研究。我们将我们的方法应用于目前可用的最宽区域星系红移调查之一,6度场星系调查,推导出低红移宇宙中的归一化增长率f*sigma_8(z=0.06)= 0.38 +/- 0.12,与以前使用不同技术对该数据集的分析一致。我们的框架应该是有用的处理未来的广角星系红移调查。
2018-07-09 astro-ph.CO
Designing an Inflation Galaxy Survey: how to measure $σ(f_{\rm NL}) \sim 1$ using scale-dependent galaxy bias
在后普朗克时代,测量原始非高斯性最有希望的方法是探测大尺度的、依赖于尺度的星系偏差。考虑到星系功率谱中的信息,我们在这里得到的星系聚类调查,将优化约束的原始非高斯使用这种技术的属性。具体来说,我们问的问题是什么调查设计需要达到一个精确的$σ(f_{\rm NL}^{\rm loc}) \approx 1$。为了回答这个问题,我们计算的灵敏度$f_{\rm NL}^{\rm loc}$作为星系数密度,红移精度和天空覆盖的函数。我们包括多示踪剂技术,这有助于减少宇宙方差噪声,通过考虑将星系样本划分为恒星质量箱的可能性。我们表明,理想的调查$f_{\rm NL}^{\rm loc}$看起来非常不同,大多数星系红移调查计划在不久的将来。由于这些或多或少是为了测量BAO标度而优化的,因此它们通常需要光谱红移。相反,为了优化$f_{\rm NL}^{\rm loc}$测量,优选深、宽、多波段成像勘测。不确定度$σ(f_{\rm NL}^{\rm loc}) = 1$可以通过一个全天巡天测量来达到,该巡天测量完成到$i$波段AB星等$i \approx 23$,并且具有数密度$\sim 8$ arcmin $^{-2}$。对多波段测光的要求是由适度的照片- $z$精度$σ(z)/(1+z) < 0.1$和测量恒星质量的精度$\sim 0.2$ dex或更好的能力(或具有等效散射的晕质量的另一个代…
2014-12-11 astro-ph.CO
The Arecibo Galaxy Environment Survey III: Observations Toward the Galaxy Pair NGC 7332/7339 and the Isolated Galaxy NGC 1156
作为阿雷西博星系环境巡天的一部分,利用阿雷西博L波段馈源阵列在中性氢(HI)21厘米线上绘制了NGC 7332/9星系对和孤立星系NGC 1156周围的两个5平方度区域,红移约为0.065 $ (~20,000$ km/s。这次巡天的目的之一是通过识别矮伴星和相互作用遗迹来研究星系的环境;这两个领域都为此类发现提供了潜力。中性氢观测得到了一些望远镜的光学和无线电后续观测的补充。总共发现了87个星系,其中39个(45%)之前已被编目,15个(17%)有先前的红移。在NGC 7332星系群中发现了两个矮星系,在NGC 1156附近发现了一个矮星系。对该区域的平行光学搜索显示了NGC 7332附近的另一个可能的矮星系。
2010-09-22 astro-ph.CO
The extended Northern ROSAT Galaxy Cluster Survey (NORAS II) I. Survey Construction and First Results
作为我们宇宙中最大的、定义明确的组成部分,星系团是有趣的天体物理实验室和宇宙学的重要探测器。对星系团的X射线巡天是测量星系团数量的最好方法之一。我们提供了一个描述的建设NORAS II星系团调查的基础上,从北部的ROSAT全天巡天的X射线数据。NORAS II将NORAS观测的通量极限扩展到1.8 x 10 ^(-12)erg s ^-1 cm ^-2(0.1 - 2.4 keV),样本量增加了约两倍。NORAS II集群调查现在达到了与其对应的南部反射II调查相同的质量和深度,使我们能够将两个互补的调查结合起来。本文提供的信息的集群X射线参数的确定,X射线源的识别过程中,统计的调查,和建设的调查选择功能,我们提供的数值格式。目前NORAS II包含860个星系团,平均红移为z = 0.102。我们提供了一些统计功能,包括logN-logS和X射线光度函数,并比较这些互补的反射II调查的结果。使用NORAS II样品来约束宇宙学参数σ_8和Omega_m,得到的结果与REFLEX II完全一致。总的来说,结果表明,两个半球样本,NORAS II和REFLEX II,可以毫无问题地组合成一个全天空样本,只是不包括回避区。
2017-04-21 astro-ph.CO
Testing of the dwarf galaxy content and the evolutionary status of nearby groups of galaxies
我们在五个松散的星系群中进行了矮星系的视觉和参数搜索。使用HET进行的后续光谱学检查显示,形态选择的成功率为50%。这些星系群的演化状态各不相同:NGC 6962星系群有一个部分松弛的核心,周围有一个陷落区,而NGC 5005/5033星系群和IC 65星系群,它们只由晚型星系组成,可能仍在聚集。
2009-08-31 astro-ph.CO
Lensing convergence and the neutrino mass scale in galaxy redshift surveys
我们证明了包括透镜贡献的星系聚类分析与大星系红移调查的重要性。众所周知,星系巡天不同红移区间之间的径向互相关由透镜效应主导。但我们在这里表明,也忽略透镜在一个bin内的自相关严重偏差宇宙学参数估计与红移调查。它导致了几个宇宙学参数的显着变化,最显着的标量光谱指数和中微子质量尺度。特别是后一个参数是未来星系调查的主要目标之一。
2016-08-11 astro-ph.CO gr-qc
The XMM-Newton/SDSS Galaxy Cluster Survey (PhD thesis)
论文已在波茨坦大学发表,网址如下:http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2014/7122/
2014-07-24 astro-ph.CO
Recent Developments in the Analysis of Galaxy Surveys
这些是高级课堂讲稿,涵盖了用于分析星系巡天的方法学的最新发展。重点是特别是直接测量的星系功率谱,虽然我也讨论了它的傅立叶变换,比较的关联函数。这些2点统计,假设过密度场在大尺度上具有高斯统计,包含了大部分可从星系分布中获得的宇宙学信号。多极测量的最新发展,处理系统学,卷积理论模型与调查窗口函数,协方差矩阵的近似,和加权计划测量红移的演变。重点是对所涉问题的分析解释,而不是最近的分析或模拟结果。
2018-10-09 astro-ph.CO
Size Bias in Galaxy Surveys
只有某些星系被包括在调查中:那些明亮和足够大的星系可以作为扩展源被探测到。由于引力透镜可以使星系看起来更亮更大,前景不均匀性的存在不仅可以使星系分散在星等削减上,还可以分散在大小削减上,从而改变了最终目录的统计特性。在这里,我们将探讨这种大小偏差,以及它如何与放大率偏差相结合,影响星系的统计数据。我们证明,光度星系样本从当前和即将到来的调查,甚至可以更大的影响比放大率偏差的大小偏差。
2009-08-05 astro-ph.CO
Cosmological performance of SKA HI galaxy surveys
平方公里阵列(SKA)将进行有史以来最大的光谱星系调查,通过检测来自3/4天空中大约10亿个星系的21厘米中性氢(HI)发射线,达到z~2的红移。这将使红移空间物质的功率谱和相应的暗能量观测值能够以前所未有的精度测量。在本文中,我们提出了一个改进的模型的HI星系数计数和偏差的半解析模拟,并使用它来计算HI星系的预期产量从各种阶段1和2 SKA配置的调查。我们通过预测重子声学振荡(BAO)特征的径向和横向尺度上的误差来说明不同调查的相对性能,发现SKA 2的完整“十亿星系调查”将提供任何当前或未来大尺度结构调查的最大暗能量品质因数。
2015-03-31 astro-ph.CO
Galaxy Zoo Morphology and Photometric Redshifts in the Sloan Digital Sky Survey
它最近被证明,人们可以准确地从特定的主要和次要的等照度线形状估计斯隆数字巡天成像目录中的星系形态。这是通过将机器学习技术应用于Galaxy Zoo形态学目录来实现的。使用斯隆数字巡天的宽带通测光结合星系形态的精确知识,应有助于估计更准确的光度红移的星系。使用银河动物园分离的螺旋和椭圆相结合的斯隆数字巡天测光,我们试图计算光度红移。在最好的情况下,我们发现,根均方误差的发光红星系归类为椭圆低至0.0118。鉴于这些有希望的结果,我们相信,如果研究人员也可以通过机器学习利用它们的衍生形态,那么斯隆数字巡天($\sim$ 3.5亿)中所有星系的更好的光度红移估计将是可行的。这些初步结果看起来是有希望的,为那些有兴趣估计弱透镜,重子声振荡,和其他领域依赖于准确的光度红移。
2011-04-19 astro-ph.CO
A forecast for the detection of the power asymmetry from galaxy surveys
我们调查的可能性检测红移调查半球功率不对称的CMB观测中首次报道类似。我们假设半球的不对称性来自于扰动振幅在共动坐标中的线性梯度。我们预测的星系或星系团示踪剂使用的偏移集的方法,这样做的基础集群和示踪剂的偏差的变化帐户。基于预测的示踪剂的聚类变化,我们进行了Fisher矩阵预测的星系聚类幅度和计算的统计意义,理想的调查和计划的调查。结果表明,如果不对称确实存在,DESI星系巡天将能够检测到高于$3σ$显著性的信号。我们还研究了上述结果的振幅和尺度依赖性。DESI星系巡天可以探测到大于0.04的偶极振幅,这相当于温度波动沿偶极方向和相反方向的$\pm4\%$差,至少在$2σ$水平上。此外,我们调查调制的功率谱,表现出不对称性,只有大尺度。这种调制是潜在可检测的。对于银河系质量示踪剂,尺度相关调制产生更大的变化,在大尺度功率谱比尺度无关调制,因为前者不改变的偏见。
2017-11-07 astro-ph.CO
What galaxy surveys really measure
在本文中,我们计算的量,这是真正测量的大星系调查。我们考虑到的影响来自这样一个事实,即我们实际上观察星系红移和天空的位置,而不是真正的空间位置。我们的计算是在线性微扰理论的度量和观察者的速度,但它们可以用于非线性物质的功率谱。我们将看到,由于我们只在背景光锥上观察,我们并不真正知道所观察星系的距离,而只是知道它的红移,这不仅是一个额外的困难,而且更是未来星系调查的新机会。
2012-07-04 astro-ph.CO
Pan-STARRS1: Galaxy Clustering in the Small Area Survey 2
Pan-STARRS 1调查目前正在为$3π$球面度调查获得5个波段(灰色)的成像,这是有史以来进行的最大的光学调查之一。由于勘测策略,完成的勘测将具有空间变化的深度。本文提出了一种基于简化的信噪比测量来校正这个潜在系统的星系数计数和星系聚类的方法。还提出了一种使用逼真的合成图像校准的恒星和星系分离方法,以及一种掩蔽明亮恒星的方法。通过使用我们的技术在~69平方米。科学验证数据的度区域本文表明,PS1测量的两点角关联函数作为视星等的函数与更深、更小的测量结果一致。聚类测量在rps<22.5的星等极限下似乎是可靠的。此外,恒星污染和错误的检测问题进行了讨论和量化。这项工作是两篇论文的第二篇,为大尺度结构研究的全面$3π$调查的开发铺平了道路。
2013-10-23 astro-ph.CO
Monopole Fluctuations in Galaxy Surveys
本文首次计算了星系巡天中的单极涨落,发现其随红移变化并影响两点相关函数测量,在$z=0.5$处可达7%幅度,虽不可避免但可建模,为星系成团性分析提供了重要修正依据。
2025-01-12 astro-ph.CO
Methods for Bayesian power spectrum inference with galaxy surveys
本文推导并实现了一种完整的贝叶斯大尺度结构推断方法,旨在从星系红移巡天数据中精确恢复宇宙学功率谱。我们的方法改进了以往的贝叶斯方法进行联合推理的三维密度场,宇宙学功率谱,光度依赖星系的偏见和相应的归一化。我们考虑了所有推断量之间的所有联合和相关不确定性。具有不同偏差的星系类被视为单独的子样本。因此,该方法还允许对一个以上的星系调查进行综合分析。特别是,它解决了从星系调查与非平凡的调查几何推断的功率谱的问题,探索联合后验分布与多块马尔可夫链和混合蒙特卡罗方法的有效实现。我们的马尔可夫采样器实现了高的统计效率,在低信噪比制度,通过使用一个确定性的可逆跳跃算法。我们测试我们的方法对人工模拟星系调查,模拟斯隆数字巡天数据发布7的特征,如其调查几何形状和光度依赖的偏见。这些测试表明,我们的大规模贝叶斯推断框架的数值可行性时,参数空间有数百万维。该方法揭示并正确处理偏置幅度和功率谱之间的反相关性,这在当前的功率谱估计方法中没有考虑到,在k空间的大范围内有20%的影响。此外,该方法的结果,在不假设功率谱或偏置参数预先获得的密度场的约束实现。
2013-06-07 astro-ph.CO
Direct Minkowski Functional analysis of large redshift surveys: a new high--speed code tested on the luminous red galaxy Sloan Digital Sky Survey-DR7 catalogue
随着更深层次星系星表的出现,用覆盖星系分布所有时刻的强统计量来测量星表中的大尺度涨落变得更加重要,本文通过采用胚芽粒方法计算Minkowski泛函族来加强对星系数据的直接分析。本文介绍了一种新的代码,它适用于分析大型数据集而无需平滑和构造偏移集。我们提供了新的工具来测量相关性,重点放在明确隔离非高斯相关性的帮助下的积分几何关系。作为第一个应用程序,我们提出了在发光的红色星系样本的斯隆数字巡天数据发布7数据的大尺度波动的分析。我们发现$Λ$冷暗物质模拟目录的显着偏差大到$500h^{-1}$ Mpc(超过$3σ$)和周围的$2σ$的$700h^{-1}$ Mpc的轻微偏差,我们调查这些偏差的可能来源。
2014-07-21 astro-ph.CO
Testing modified gravity with 21 cm intensity mapping, HI galaxy, cosmic microwave background, optical galaxy, weak lensing, galaxy clustering, type Ia supernovae and gravitational wave surveys
在现代宇宙学中,一个重要的任务是研究宇宙中是否存在引力修正的信号。由于分辨率和灵敏度的限制,目前的观测无法探测到任何修正重力信号。因此,迫切需要预测未来宇宙学调查对修正引力的约束力。我们用8个未来主流探测器约束Hu-Sawicki $f(R)$引力,包括21 cm强度图、HI星系、宇宙微波背景、光学星系、弱透镜、星系团、Ia型超新星和引力波。我们发现,HI星系巡天SKA 2给出了最强的约束$σ_{f_{R0}}=1.36\times10^{-8}$中的八个探头。21 cm强度巡天SKA 1-MID-B1和光学星系巡天Euclid也达到了$\mathcal{O}$(-8)量级。第四代CMB实验SO和CORE得到了$\mathcal{O}$(-6)阶,而大尺度结构巡天Euclid弱透镜、Euclid星系团和CSST弱透镜得到了$\mathcal{O}$(-5)阶。有趣的是,CSST星系团的$\mathcal{O}$(-6)阶与SO和CORE星系团的$\mathcal{O}$(-6)阶相同,而引力波巡天ET星系团的$\mathcal{O}$(-5)阶也是$\mathcal{O}$阶。八个探针的组合给出了最严格的约束$1.14\times10^{-8}$,其仅比SKA 2和SK 1-MID-B1组合的$1.34\times10^{-8}$强一点。这表明,在很大程度上,未来的21厘米强度映射…
2021-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of survey geometry and super-sample covariance on future photometric galaxy surveys
光度星系巡天探测了密度场高度非高斯的晚期宇宙。其结果是超样本协方差(SSC)的出现,这是一个非高斯协方差项,对大于调查窗口的尺度上的波动敏感。在这项工作中,我们研究的调查几何形状对SSC的影响,随后,对宇宙学参数的推断。我们设计了一个快速的SSC近似占调查几何形状和比较其性能的常见近似重新缩放的结果由调查,$f_\mathrm{SKY}$,被称为"全天空近似"的天空覆盖的分数。为了衡量我们新的SSC配方的影响,被称为"部分天空",我们执行费舍尔预测的参数的$(w_0,w_a)$-CDM模型在3x2点分析,改变调查区域,几何形状的掩模和星系分布在我们的红移箱。边缘化的预测误差的差异,与全天空近似表现不佳的小调查领域,但出色的第四阶段的地区,被发现被吸收的边缘化星系偏置滋扰参数。对于大的调查区域,未边缘化的误差被低估了约10%的所有探头考虑。这是一个提示,即使是第四阶段的调查,在这项工作中引入的部分天空的方法将是必要的,如果紧先验应用于这些讨厌的参数。
2022-01-19 astro-ph.CO
Optimising primordial non-Gaussianity measurements from galaxy surveys
当前和即将到来的大尺度结构调查的星系聚类数据可以通过尺度依赖的晕偏置提供对原始非高斯性的强约束。为了充分利用星系巡天的信息,需要开发最佳分析方法并将其应用于数据。由于晕偏差是敏感的局部非高斯主要在大尺度上,一个给定的调查量是至关重要的。因此,对于这样的分析,我们不想分裂成红移箱,这将导致由于边缘效应的信息丢失,而是分析整个样本。我们提出了一个最佳的技术,直接约束局部非高斯参数化的$f_\mathrm{NL}^\mathrm{loc}$,从星系聚类应用红移权重的星系。我们推导出一组权重,以最佳的本地非高斯性,$f_\mathrm{NL}^\mathrm{loc}$的振幅测量,讨论红移加权功率谱估计,概述了实施过程和测试我们的加权方案对对数正态目录为两个不同的调查:类星体样本的扩展重子振荡光谱调查(eBOSS)和发射线星系样本的暗能量光谱仪器(DESI)调查。我们发现,与标准的Feldman,Kaiser $\&$ Peacock权重相比,eBOSS和DESI分别提高了30%和6%,尽管这些预测对假设的偏倚模型很敏感。
2017-02-16 astro-ph.CO
Dust Content, Galaxy Orientations, and Shape Noise in Imaging Surveys
我们发现,在盘星系的尘埃吸收导致的颜色和方向依赖的质心移动,这是预期可观察到的多波段成像调查。这种质心移动是一个有趣的新探测器,它包含了天体物理学和宇宙学相关的信息:它可以用来探测大样本星系的尘埃含量,并减少形状噪声,由于盘星系的倾斜弱透镜剪切。具体来说,我们发现,数据集可比CFHTLenS,暗能量调查(DES)或超Suprime-Cam(HSC)调查应该提供一个灰尘测量几百个星系每平方度。相反,如果知道尘埃的光学厚度,这种技术将显著降低样本中最亮星系的形状噪声(信噪比大于几百),从而增加它们对弱透镜剪切测量的相对重要性。
2015-06-10 astro-ph.CO
ADDGALS: Simulated Sky Catalogs for Wide Field Galaxy Surveys
我们提出了一种方法来创建模拟星系目录与现实的星系光度,宽带颜色,并预计在大宇宙体积集群。该技术,表示ADDGALS(增加密度依赖星系光锥模拟),使用经验的方法来放置星系内的光锥宇宙学模拟输出。它可以应用于比通常使用的方法所需的分辨率低得多的模拟,例如晕占据分布,晕下丰度匹配和半解析模型,同时仍然准确地再现投影星系聚类统计数据,直到r ~ 100 kpc/h的尺度。我们发现,\addgals \目录再现了斯隆数字巡天(SDSS)的主要星系样本,包括星系数密度,观测到的星等和颜色分布,以及光度和颜色相关的集群测量的星系分布的几个统计特性。我们还比较了集群星系的交叉相关性,在那里我们发现显着的差异与测量SDSS可能与人工subhalo中断模拟。DeRose et al(2019)介绍了该模型在模拟深广域测光调查中的应用,包括弱透镜统计建模,测光红移和星系团发现,DeRose et al(2021)介绍了对暗能量调查(DES)第3年类似数据的完整宇宙学分析的应用。我们计划公开发布一个10,313平方度的星表,该星表使用ADDGALS构建,其星等适合于几个现有和计划中的调查,包括SDSS,DES,VISTA,WISE和LSST。
2021-05-25 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
The Fisher gAlaxy suRvey cOde ($\texttt{FARO}$)
Fisher gAlaxy suRvey cOde($\texttt{FARO}$)是一个新的公共Python代码,用于计算星系巡天观测的Fisher矩阵。被认为是线性multitracer三维星系功率谱,弱透镜的线性收敛功率谱,和线性multitracer功率谱星系分布和收敛之间的相关性。该代码允许层析成像和模型无关的分析,其中,对于尺度无关的增长,红移$A_a (z) \equiv σ_{8}(z) \, b_a (z)$,$R(z) \equiv σ_{8}(z) \, f(z)$,$L(z) \equiv Ω_{m} \, σ_{8}(z) \, Σ(z)$和$E(z) \equiv H(z)/H_0$的以下函数,以及尺度函数$\hat{P}(k)$,分别作为每个红移和尺度箱中的自由参数。此外,还提供了一个变量变更模块,用于将Fisher矩阵投影到所需的任何特定参数集上。代码被构建为尽可能快和用户友好。作为一个应用实例,我们预测了未来星系巡天的灵敏度,如DESI,Euclid,J-PAS和LSST,并比较了它们在不同红移和尺度范围内的性能。
2020-07-10 astro-ph.CO
Baryon Content of Massive Galaxy Clusters at z=0-0.6
我们研究了星系团中的两个主要重子成分,即星系中的恒星和团内介质(ICM)中的电离气体之间的关系,使用了94个红移范围为0-0.6的星系团。精确测量的总质量和ICM质量来自钱德拉观测,恒星质量来自宽视场红外巡天探测器和两微米全天巡天,使我们能够以自洽的方式追踪星团重子含量的演化。我们发现,在r_{500}中,ICM质量-总质量关系的演化符合自相似模型的预期,而恒星质量-总质量关系中没有红移演化的证据.这表明星团内部的恒星质量和ICM质量的演化是不同的。
2011-12-07 astro-ph.CO
A model for galaxy-galaxy strong lensing statistics in surveys
本文构建了一个基于观测分布的灵活统计模型,用于预测和约束多个巡天项目中星系-星系强引力透镜的预期探测数量,并公开了相关代码。
2024-06-30 astro-ph.CO
Delensing Galaxy Surveys
弱的引力透镜会引起遥远星系图像的位移、放大、旋转和剪切。大多数研究集中在剪切和放大效应,因为它们更容易观察到。在本文中,我们专注于透镜位移对宽场图像的影响。红移为0.5- 1的星系通常位移1角分,并且位移在度大小的斑块上是相干的。然而,位移效应是与红移相关的,因此在不同红移的星系之间存在可见的相对位移,即使它们在天空中很近。我们表明,重建原来的星系的位置是可行的透镜调查,覆盖数百平方度。我们测试模拟两种方法来“脱透镜”:一种使用剪切测量和其他使用前景星系分布作为代理的质量。我们还估计了前景偏转对星系透镜测量的影响,发现它只与LSST和欧几里得时代的调查有关。
2017-07-01 astro-ph.CO
A new consistency test for $Λ$CDM cosmology using galaxy surveys
我们提出了一个新的一致性检验的$Λ$ CDM宇宙学使用重子声学振荡(BAO)和红移空间失真(RSD)测量星系红移调查。具体来说,我们确定的峰值位置的$fσ_8(z)$在红移$z$提供的RSD测量,并将其与一个预测的BAO观测假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学。我们证明了这种新的测试使用的模拟数据的DESI星系调查,并认为,这种测试补充那些单独使用的背景观测值,并在RSD分析较少受到系统学,相比传统的方法直接使用值的$fσ_8(z)$。
2022-04-29 astro-ph.CO
Predicting the Sufficient-Statistics Power Spectrum for Galaxy Surveys: A Recipe for $P_{A*}(k)$
未来的星系巡天希望能对各种宇宙学参数有更严格的限制。这些调查所达到的更高的数量密度将使他们能够探测受非线性聚类影响的较小尺度。然而,在这些制度下,标准功率谱只能提取一部分这样的调查的宇宙学信息。相反,如果人们能够预测给定宇宙学的$A^*$ -功率谱,那么另一种统计量$A^*$有可能使这些巡天的信息回报加倍。因此,在这项工作中,我们提供了一个处方,这个功率谱$P_{A^*}(k)$,发现处方是典型的精确到约5%的近和谐宇宙学。因此,这一处方将使我们能够将从欧几里得和WFIRST等调查中获得的信息相乘。
2019-04-12 astro-ph.CO
A search for edge-on galaxy lenses in the CFHT Legacy Survey
新一代宽视场光学成像,如加拿大法国夏威夷望远镜遗产调查(CFHTLS),能够发现天空中存在的所有类型的引力透镜。强透镜遗产巡天(SL2S)项目已经开始分别对星系团或星系群的透镜和遥远的大质量椭圆星系周围的爱因斯坦环进行清点。在这里,我们试图通过寻找大规模边缘盘星系产生的透镜事件来扩展这一库存,这仍然是一个记录不多的透镜类。我们在CFHTLS宽视场中实现并测试了一个边缘星系透镜的自动搜索程序,星等为18
2010-05-31 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
The Massive and Distant Clusters of WISE Survey II: Initial Spectroscopic Confirmation of z ~ 1 Galaxy Clusters Selected from 10,000 Square Degrees
我们目前的光学和红外成像和光谱的星系团被确定为一个全天空搜索高红移星系团的一部分,大规模和遥远的集群的智慧巡天(MaDCoWS)。MaDCoWS的初始阶段将来自宽视场红外巡天探测器(WISE)的全天数据发布的红外数据与来自斯隆数字巡天(SDSS)的光学数据相结合,以选择10,000 deg^2区域内可能的z ~ 1星系团。我们的光谱确认了19个新的星系团在0.7 < z < 1.3,其中一半是在z > 1,证明了使用WISE来识别高红移星系团的可行性。MaDCoWS的下一阶段将使用AllWISE数据发布的更大深度来识别更高红移的星系团候选者。
2014-06-18 astro-ph.CO
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