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
The multidimensional dependence of halo bias in the eye of a machine: a tale of halo structure, assembly and environment
我们开发了一种新的方法，探索联合依赖的晕偏置多晕属性使用高斯过程回归。利用$Λ$ CDM $N$ -体模拟，我们进行了全面的研究联合偏置依赖晕结构，形成历史和环境。我们表明，偏见是一个多变量函数的晕属性，分为三个制度。对于大规模的晕，晕质量解释了大部分的偏差变化。对于早期形成的晕，偏见敏感地依赖于最近的质量吸积的历史。对于低质量和后期形成的晕，偏差更多地取决于晕的结构，如它的形状和旋转。我们的框架使我们能够令人信服地证明，$V_\mathrm{max}/V_\mathrm{vir}$是一个有损耗的代理形成时间的偏差建模，而质量，自旋，形状和形成时间变量是非冗余的。结合质量和形成时间在很大程度上解释了偏置的质量吸积历史依赖性。结合所有的内部晕属性充分考虑了内部晕的密度分布依赖性，并预测了在$\sim 10\mathrm{Mpc}h^{-1}$的$20\%$水平上个体晕的聚类变化。当环境密度是测量$1\mathrm{Mpc}h^{-1}$以外的晕中心，它优于并在很大程度上占的内部晕结构的偏置依赖，解释偏置变化以上的$30\%$的水平。
2018-10-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bias and scatter in the Hubble diagram from cosmological large-scale structure
宇宙学模型拟合的一个重要部分依赖于将物体（例如Ia型超新星）的距离指标与它们的红移相关联，通常在哈勃图上显示。将观测到的相关性与均匀模型进行比较是暗能量的关键证据之一。宇宙结构的存在引入了偏差和散射，主要是由于引力透镜和特殊的速度，但也由于较小的非线性相对论的贡献，这是更难以解释。我们第一次在相对论N体模拟中对晕进行射线追踪。我们的模拟是最大的，考虑到所有的领导阶校正从广义相对论在结构的演变，我们提出了一种新的方法来制定的非线性投影到观察者的过去光锥的结构。我们表明，在哈勃图中的偏差的平均值确实是从微扰理论的预期一样小。然而，源的分布是显着倾斜的高度放大的对象的一个非常长的尾巴，我们说明，宇宙学参数的偏差强烈依赖于我们考虑的距离的函数。
2019-07-19 astro-ph.CO gr-qc
Magnification and evolution biases in large-scale structure surveys
在即将进行的调查中，如欧几里得和罗马卫星以及SKA天文台计划进行的调查中，对星系团的测量将对透镜放大和多普勒效应的扭曲敏感，超出标准的红移空间扭曲。这些贡献的幅度敏感地依赖于星系数密度的放大偏差和演化偏差。放大偏差量化了观测到的星系数量的变化，而演化偏差量化了星系数量密度相对于守恒情况的物理变化。这些偏差由数密度的导数给出，因此对光度函数的形式非常敏感。我们仔细推导了放大和进化偏差，澄清了文献中的一些结果。然后，我们研究了各种调查的偏差，包括星系调查和无线电和光学/近红外波长的线强度映射。
2022-01-31 astro-ph.CO
The Large Scale Structure Bootstrap: perturbation theory and bias expansion from symmetries
我们研究了对称性在大尺度结构微扰膨胀中所起的作用。特别是，我们建立的微扰理论内核的系数是由对称性，而不是。直到三阶微扰，对于暗物质密度对比度（以及暗物质速度），只有三个系数不是由对称性固定的，并且取决于特定的宇宙学。对于一般有偏见的示踪剂，在数量/质量和动量守恒不能施加一般，这个数字上升到7与文献中讨论的其他偏见的扩展协议。在我们的分析中，一个至关重要的作用是由扩展的伽利略不变性，这是从非相对论性极限的自同构不变性。我们确定了一个完整的层次扩展伽利略不变性约束，固定的微扰理论内核的分析结构的总和越来越多的外部动量消失。我们的方法特别适用于与$Λ$ CDM具有相同对称性的非标准模型，并且高阶微扰理论尚未被彻底探索，例如暗能量和修改的重力场景。在这种情况下，我们的研究结果可以用来系统地扩展偏置扩展到高阶，并建立模型独立的分析。
2021-10-26 astro-ph.CO hep-th
Measuring Bias via the Consistency Relations of the Large Scale Structure
大尺度结构的一致性关系（CR）是不同阶次的关联函数之间的精确等式。这些关系源自等价原理，并适用于暴胀的单场模型所产生的原始扰动。它们不受非线性的影响，也适用于有偏的示踪剂和红移空间。我们表明，重子声振荡（BAO）的双谱（BS）中的压缩极限被抑制相对于那些在功率谱（PS）的系数，取决于BS配置和偏置参数（和，在红移空间，也对增长率）。我们测试这些关系使用大容量N体模拟，并表明它们提供了一种新的方法来测量大规模的晕偏差，并可能，增长率。由于偏差是通过比较两个直接可观测的量获得的，因此该方法在计算方案和基础宇宙学模型上都没有理论上的不确定性。
2020-05-04 astro-ph.CO
A new method to measure galaxy bias by combining the density and weak lensing fields
我们提出了一种新的方法来测量红移依赖的星系偏差相结合的信息，从星系密度场和弱透镜场。该方法基于Amara等人（2012），他们使用星系密度场来构建偏置加权收敛场kg。Amara等人（2012）和我们的新实现之间的主要区别在于，在这里我们提出了另一种使用断层扫描而不是偏差参数化来测量星系偏差的方法。kg和真实透镜场k之间的相关性允许我们使用不同的零滞后相关性来测量星系偏差，例如<kgk>/<kk>或<kgkg>/<kgk>。我们的方法测量的线性偏差因子的线性尺度下的假设没有随机性的星系和物质。我们使用MICE模拟来测量线性星系偏差的通量有限的样本（i < 22.5）在层析红移箱使用这种方法。本文是第一个研究的准确性和系统的不确定性与实施的方法，和政权，它是一致的线性星系偏差所定义的投影2点关联函数（2 PCF）。我们发现，我们的方法是一致的线性偏差在百分比水平的尺度大于30弧分，而非线性出现在较小的尺度。这种测量是对其他偏置测量的一个很好的补充，因为它不像2 PCF测量那样强烈依赖于σ 8。我们将这种方法应用于后续论文中的暗能量调查科学验证数据。
2016-07-04 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianities and zero bias tracers of the Large Scale Structure
我们发展了一种新的方法来约束原生的非高斯性的本地种使用非聚集示踪剂的大尺度结构。我们表明，在低噪声的限制，零偏示踪剂产生大的改进，主要是由于消失的采样方差的标准方法。我们提出了一个简单的技术来构建这样的示踪剂，使用从原始样品中获得的环境信息，并验证我们的方法与N体模拟。我们的研究结果表明，$σ_{f_{\mathrm{NL}}^{\mathrm{loc}}}\simeq1$可以达到只使用一个足够高的数密度的单一示踪剂的信息。
2018-03-30 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
Propagating Residual Biases in Cosmic Shear Power Spectra
在本文中，我们推导出一个完整的表达式的乘法和加法的形状测量偏差到宇宙剪切功率谱的传播。在这样做，我们确定了几个新的条款，与选择效应，以及交叉相关条款之间的乘法和加法的偏见和剪切场。剪切功率谱中产生的偏置的计算按考虑的最大多极子的五次幂缩放。因此，计算是不可行的大l-模式，唯一易于处理的方式来评估宇宙剪切功率谱的形状测量偏差的全面影响是通过正向模拟的影响。对于偏置参数的线性阶次，剪切功率谱只受乘性偏置场的平均值和加性偏置场与剪切场的互相关的影响。如果平均乘性偏置为零，则二阶卷积项预期为更小的数量级。
2019-07-17 astro-ph.CO
Magnification bias as a novel probe for primordial magnetic fields
本文研究了早期宇宙中产生的磁场。这些磁场是解释星系和星系团中观测到的天体物理磁性起源的重要候选者，其起源至今仍不清楚。与标准的暴胀功率谱相比，如果在复合之前存在宇宙学磁场，那么中小尺度的物质将经历进一步的实质性聚集。因此，星系的偏置和红移分布也将被修改。近年来，原始磁场（PMF）已经被许多宇宙学观测量所测试和约束，例如宇宙微波背景辐射、星系团以及最近的弱引力透镜。在这里，我们探讨了由引力透镜放大引起的密度涨落偏差对星系-星系角功率谱的约束势。这种效应被称为放大偏差。与通常的星系聚类方法相比，放大偏差有助于解除功率谱归一化和星系偏差之间存在的病态退化。这是因为放大率偏差使附近天体的星系数密度波动与高红移源的弱透镜畸变相互关联。因此，它利用了光的引力偏转，这是不敏感的星系的偏见，但强大的约束密度波动幅度。为了仔细研究这种方法的潜力，我们采用了深宽场光谱星系调查。我们发现，放大偏差包含了重要的原始磁性信息，这将是有用的结合星系集群和剪切。我们发现，我们将能够排除在95.4% CL的PMF振幅大于0.0005 nG的值的PMF功率谱指数~0。
2014-03-18 astro-ph.CO
Perturbative description of bias tracers using consistency relations of LSS
我们开发了一个简单的形式主义的偏见示踪剂，我们称之为$\mathit{Monkey\ bias}$。在该方法中，我们直接用线性物质涨落场和作用于其上的导数算子集构造了一个有偏示踪场，并根据有偏示踪场的非线性动力学方程的一般结构组织了这种偏置展开.进一步的物理条件，如等效原理，施加在树级的一致性关系，利用。在广义$Λ$ CDM背景下，我们得到了线性物质涨落的三阶偏差展开，它再现了EdS宇宙极限下的结果.我们的偏置算子的基础上，这种算法的建设是非常适合向高阶偏置领域的扩展。此外，这种形式揭示了广义$Λ$ CDM背景下的有偏示踪动力学并不完全退化，从而为通过有偏示踪观测来检验背景宇宙学提供了可能.
2020-11-19 astro-ph.CO
Lagrangian bias of generic large-scale structure tracers
星系和星系团的暗物质晕是由最初的高密度斑块形成的，提供了线性物质密度场的有偏示踪剂。在最简单的局部偏置近似下，晕场被视为拉格朗日缀块的平均超密度中的微扰级数。然而，在更现实的模型中，额外的量将影响晕斑的聚类，并且这种扩展成为几个随机变量的函数。在本文中，我们提出了一个通用的多元扩展方案，可以参数化的聚类的任何有偏拉格朗日示踪剂，只考虑所涉及的变量和它们的对称性（在我们的情况下旋转不变性）。这种方法是基于与相关变量相关的正交多项式的展开，因此不会发生系数的重正化。在线性密度场峰值的情况下，我们提供了级数系数或拉格朗日偏差参数的显式表达式。作为我们的形式主义的应用，我们提出了一个简单的推导原始BBKS公式，并计算非高斯偏置的存在下，一个原始的三谱的局部形状。
2016-04-14 astro-ph.CO
Mapping Spatially Varying Additive Biases in Cosmic Shear Data
在本文中，我们解决了从宇宙剪切数据中提取空间变化的未知添加剂偏差的地图的挑战。这是通过利用宇宙剪切场的各向同性和典型的加性偏置场的各向异性，使用自相关差异图来完成的;该图识别了图的重要非高斯分量。我们使用模拟测试这种方法，发现自相关差异图产生空间变化的功能，指示的附加偏置场的幅度和空间变化。然后，我们将其应用到暗能量调查第1年的数据，并找到证据，在大尺度上的空间变化的添加剂偏差最多为0.002。该方法可用于经验通知建模的空间变化的添加剂偏置场在任何宇宙学参数的推断，并可以作为宇宙剪切调查的验证测试。
2021-12-14 astro-ph.CO
Modeling Biased Tracers at the Field Level
在本文中，我们测试的微扰晕偏置模型在场的水平。这种方法的优点是，如果在模拟和微扰理论计算中使用相同的初始条件，则可以在没有样本方差的情况下进行任何分析。我们写的偏置扩展在欧拉空间中的修改后的偏置算子，设计，使大批量流量自动计算，而不是微扰处理。使用这些运营商，偏差模型准确地匹配欧拉密度的N体模拟晕。的均方模型误差是接近泊松散粒噪声的晕群众的范围很广，它是相当规模独立的，与规模相关的修正成为相关的非线性尺度。相比之下，对于线性偏差，均方模型误差可以在大尺度上比泊松预测高出几个因子，并且在线性区域中已经变得依赖于尺度。我们表明，通过加权模拟晕他们的质量，模型的均方误差可以进一步减少到一个数量级，或由两个因素时，包括$60\%$质量散射。我们还测试了标准欧拉偏置模型，使用从模拟测量的非线性物质场，并表明它会导致一个更大的和更依赖于尺度的模型误差比基于微扰理论的偏置扩展。这些结果可能是特别相关的宇宙学推断方法，使用的可能性有偏见的示踪剂在字段的水平，或初始条件和BAO重建，需要一个精确的估计大规模的潜力从有偏见的示踪剂密度。
2019-07-04 astro-ph.CO
Non-local-in-time structure formation and sixth-order galaxy bias
Northwestern University（西北大学）；Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics (CIERA)（天体物理学跨学科探索与研究中心）；CERN（欧洲核子研究组织）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）
本文提出了一种非时间局部的星系偏差展开方法，通过六阶计算发现非局部性在高阶聚类统计中具有区分局部与非局部星系形成的能力。
2025-12-22 astro-ph.CO
Bias-Hardened CMB Lensing with Polarization
偏振数据将很快为测量CMB透镜效应潜力提供最佳途径，尽管它可能对几种仪器效应敏感，包括光束不对称性，偏振角不确定性，天空覆盖范围以及分析选择，如掩蔽。我们推导出“偏置硬化”透镜估计，以减轻这些影响，在一定程度上更大的重建噪声为代价，并测试它们的数值模拟数据。我们发现，屏蔽的平均场偏差是显着的EE二次透镜估计，但偏置硬化估计与滤波技术相结合，可以减轻平均场。另一方面，EB估计不显著地受到来自点源掩蔽和调查窗函数的平均场的影响。然而，来自光束不对称性和偏振角不确定性的污染会对EB估计器产生平均场偏差。这些也可以使用偏置硬化估计器来减轻，与传统方法相比，噪声水平最多降低~ 3倍。
2019-06-07 astro-ph.CO
Testing standard perturbation theory and the Eulerian local biasing scheme against N-body simulations
我们测试三阶标准微扰理论（SPT）作为一个近似的非线性宇宙结构的形成。本文从两个高分辨率宇宙学模拟的初始条件出发，采用一种新的方法，用标准粒子群方法数值计算三维暗物质密度场。计算出的密度场进行比较的非线性暗物质场的模拟都逐点和统计。对于平滑尺度超过8兆秒差距/小时，它显示了良好的协议，红移0。我们提出了一个简单的拟合公式来关联线性和非线性密度对比度，该公式在百分比水平上精确地恢复了0 <= z <= 10的非线性时间演化。为了解决模拟中确定的物质场和晕之间的偏置问题，我们采用欧拉局部偏置模型（ELB），包括三阶非线性偏置。偏置参数通过拟合晕和物质密度的散点图（均来自模拟和SPT）获得。利用这些偏置参数，我们可以重建晕密度场。我们发现，这种重建是不能够捕捉所有的细节晕分布。我们研究如何以及大尺度偏差可以描述为一个常数，如果它对应于线性偏置参数b_1的局部偏置模型。我们还讨论了如何以及从重建的晕密度场的晕-晕功率谱和晕-质量互谱同意从模拟相应的统计。结果表明，虽然SPT是一个很好的近似的物质场的适当大的平滑尺度，即使在红移0，ELB模型只能解释晕密度场的一些属性。
2011-03-21 astro-ph.CO
The Gigaparsec WiggleZ Simulations: Characterising scale dependant bias and associated systematics in growth of structure measurements
我们使用Gigaparsec WiggleZ（GiggleZ）的模拟来研究标准$Λ$ LCDM宇宙学中的星系偏差及其对红移和晕质量的尺度依赖性。假设偏置在大尺度下收敛到与尺度无关的形式，我们建立了一个唯象模型，它充分表达了偏置的质量和红移依赖性及其在实空间或红移空间中的尺度依赖性。然后，我们用这个来说明如何尺度依赖的偏见可以系统地偏斜测量的增长率的宇宙结构从红移空间失真测量。当数据只适合尺度$k_{\rm max}{\le}0.1$ $[h^{-1} \rm{Mpc}]^{-1}$，我们发现，这些影响是显着的，只有大的偏差（$b{\gtrsim}3$）在大红移（$z{\gtrsim}1$）。然而，当更小的尺度（$k_{\rm max}{\le}0.2$ $[h^{-1} \rm{Mpc}]^{-1}$），以提高测量精度，减少统计不确定性和增加规模依赖的偏见相结合，可以导致在所有红移的大部分大晕非常显着的系统学。我们确定了几个新的有趣的方面的偏见，包括一个显着的大规模的偏置提升小晕在低红移由于子结构效应（$\sim$ 20\%的银河系样系统）和一个几乎红移无关的晕质量（对应于红移空间偏置的${\sim}1.5$）的晕偏置有很少或没有规模依赖于规模大于$3$ $[h^{-1} {\rm Mpc}]$。这表明了一个最佳的策略，目标偏置${\sim}{1.5}$系统的聚类研究，主要是由系统…
2015-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bye-bye, Local-in-matter-density Bias: The Statistics of the Halo Field Are Poorly Determined by the Local Mass Density
本研究通过N体模拟置换等密度体素，证明局域物质密度偏差模型无法准确预测晕分布，其统计性质受非局域效应影响，需考虑其他量或相邻体素相关性。
2024-12-17 astro-ph.CO
Beyond LIMD bias: a measurement of the complete set of third-order halo bias parameters
我们提出了直接测量的立方偏置参数的暗物质晕晕的晕物质的三光谱。我们有效地测量此统计量的交叉相关的晕场测量在N体模拟与特定的三阶非局部变换的初始密度场在同一模拟。与最近的Abidi & Baldauf（2018）一起，这些是迄今为止首次使用四点函数测量晕偏。我们还获得了二次偏置参数的约束。对于所有涉及潮汐场$\mathcal{K}_{ij}$的个体三次参数，我们发现与拉格朗日局部物质密度分析的预测具有广泛的一致性，其中一些迹象表明正拉格朗日系数$b_{\rm td}^L$乘以$\mathcal{K}_{ij}$的时间导数。对于二次潮汐偏差（$b_{K^2}$），我们得到一个显着的负拉格朗日潮汐偏差的检测。
2018-09-10 astro-ph.CO
