A Weak Lensing Detection of the Cosmological Distance-Redshift Relation Behind Three Massive Clusters
弱透镜效应的振幅会随着源距的增加而增加,在透镜后面会急剧上升,并在高红移时达到饱和,提供了一种独立于模型的测量宇宙几何的方法。我们测量了三个大质量星系团A370(z=0.375),ZwCl 0024 +17(z=0.395)和RXJ 1347 -11(z=0.451)的红移弱透镜振幅,使用深,三色斯巴鲁成像。我们定义的深度透镜人口的COSMOS和GOODS领域,提供了一个一致性检查的照片Z估计在很大范围内的红移和幅度。预测的距离红移关系是遵循最深的数据集,A370,为广泛的宇宙学,并与其他两个集群不太准确的数据是一致的。将这一结果换算到一个新的~25个大质量星系团的调查中,应该会提供一个有用的宇宙学约束w,补充现有的技术,距离测量覆盖了未经测试的红移范围,1<z<5。
2011-01-10 astro-ph.CO
Distortion of the luminosity function of high-redshift galaxies by gravitational lensing
高红移星系的观测性质依赖于大尺度结构的潜在前景分布,大尺度结构通过引力透镜扭曲了高红移星系的本征性质。我们专注于制度的主要贡献来自一个单一的透镜和检查人口的维里化和non-virialized结构的引力透镜的统计使用的亚毫米星系在z~2.6和Lyman-break星系在红移z~6 - 15作为背景源。我们量化了透镜效应对高红移源光度函数的影响,重点研究了影响大多数背景星系的中、小放大倍数(μ <2),并与强透镜效应的情况进行了比较。我们表明,根据背景星系的固有特性,即使没有明显的强透镜,引力透镜可以显着影响观测到的光度函数。最后,我们发现,在莱曼break星系的情况下,重要的是要考虑到的前景和背景星系的表面亮度轮廓计算时的透镜统计,这引入了一个选择标准,实际上可以观察到的背景星系。不考虑这个标准会导致对非常明亮的星系的数量密度高估近两个数量级。
2015-06-29 astro-ph.CO
Designing Future Dark Energy Space Missions: II. Photometric Redshift of Space Weak Lensing Optimized Survey
精确的弱透镜分析不仅需要精确测量星系的形状,还需要精确和无偏地测量星系的红移。光度红移技术似乎是唯一的可能性,以确定在弱透镜分析中使用的背景星系的红移。使用光度红移质量,简单的形状测量要求,和一个适当的天空模型,我们探索什么可能是一个最佳的弱透镜暗能量任务的基础上FoM计算。我们发现,当滤波器的分辨率为R~3.2时,光度红移达到了最佳精度。我们表明,最佳任务将使用2台相机(可见光和近红外)通过8个滤波器测量天空。假设任务持续时间为5年,镜子尺寸为1.5米,FOV为0.5度2,可见像素尺度为0.15”,我们发现,均匀调查达到IAB=25.6(10西格玛),天空覆盖范围为~ 11000度2,最大化弱透镜FoM。用于WL的星系有效数密度约为45 gal/arcmin ~ 2,至少比地面测量好两倍。这项工作表明,需要充分考虑的观测策略,以适当地优化仪器参数,以最大限度地提高未来弱透镜空间暗能量任务的FoM。
2011-05-27 astro-ph.CO
A distortion of very--high--redshift galaxy number counts by gravitational lensing
观测到的高红移星系候选者的计数已经被用来建立一个统计描述的恒星形成活动在红移z >~ 7,当星系再电离宇宙。标准模型预测,引力透镜的高发生率可能会扭曲这些最早星系的流量和数量的测量。据估计,这种情况发生的原始概率约为0.5%,但由于观测偏差,可能会更大。在这里,我们报告说,引力透镜很可能占主导地位的观测性质的星系的红移z >~ 12,当仪器的极限星等预计将比星系样本的特征星等。数量计数可以修改一个数量级,大多数星系是多重成像系统的一部分,距离z ~ 2处较亮的前景星系不到1弧秒。这种由透镜引起的高红移星系和前景星系的关联,可能已经在z ~ 10.6的候选星系样本中观察到了。未来的巡天观测需要考虑高红移星系样本中显著的引力透镜偏差。
2011-01-12 astro-ph.CO
Cosmological constraints from unWISE and Planck CMB lensing tomography
最近的一些低红移的透镜测量暗示宇宙中的透镜振幅低于$Λ$ CDM模型对普朗克CMB任务数据的预测。在这里,我们使用的自相关和互相关信号的unWISE星系和普朗克CMB透镜映射来推断宇宙学参数在低红移。特别是,我们考虑三个unWISE样本(表示为“蓝色”,“绿色”和“红色”)的中位数红移$z \sim 0.6$,$1.1$和1.5,这完全覆盖了暗能量主导的时代。我们的互相关测量,结合意义$S/N \sim 80$,被用来推断低红移波动的幅度,$σ_8$ ;宇宙中物质的分数,$Ω_m$ ;和组合$S_8 \equiv σ_8 (Ω_m / 0.3)^{0.5}$,这些低红移透镜测量是最敏感的。蓝色、绿色和红色样品的组合给出了一个值$S_8=0.784\pm 0.015$,这与其他低红移透镜测量完全一致,并且在2.4 $σ$张力下与普朗克的CMB预测一致。这是值得注意的,因为CMB透镜探测与以前的星系透镜测量相同的物理,但具有非常不同的系统学,从而为以前的测量提供了一个很好的补充。
2021-12-13 astro-ph.CO
Self-calibration and robust propagation of photometric redshift distribution uncertainties in weak gravitational lensing
我们提出了一种方法,准确地传播剩余的光度红移分布的宇宙学推论弱透镜测量的不确定性。层析红移箱的红移分布参数化使用灵活的修改高斯混合模型。我们适合这个模型预先校准的红移分布,并实现了分析边缘化的潜在的几百个红移滋扰参数在弱透镜似然,这被证明是准确地恢复宇宙学后验。通过迭代拟合红移分布模型中的宇宙学参数和干扰参数,我们通过层析宇宙剪切测量对红移分布进行了自校准。我们的方法被应用到第三次发布的数据结合VISTA千度红外星系巡天(KV 450)的千度调查。我们发现宇宙学参数的约束是非常好的协议与基准KV 450宇宙剪切分析和调查的影响,更灵活的模型上的自校准红移分布。我们观察到后移的中位数的五个层析红移分布的$Δz \approx 0.02$,这是然而退化与观察到的幅度减少约$10\%$的内在星系排列。
2021-05-07 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
Comparing Dense Galaxy Cluster Redshift Surveys with Weak Lensing Maps
我们使用在$z\sim0.2$的九个星系团的密集红移调查,比较在每个系统中的星系分布与弱透镜投影的物质分布。结合2087个新的MMT/Hectospec红移和文献中的数据,我们构造了高(70- 89%)和一致完备性的弱透镜映射区域内的光谱样本。利用这些密集的红移观测,我们用几个星系子样本构建了星系数密度图。弱透镜图中的主团簇浓度的形状类似于仅基于团簇成员的数密度图的全局形态,主要由红色成员主导。我们交叉关联的星系数密度图与弱透镜地图。当我们包括0.5 $z_{\rm cl}<z<2z_{\rm cl}$的前景和背景星系时,交叉相关信号比在星系团维里半径下单独的星系团成员大$10-23$ %。根据集群的不同,超出部分可能高达30%。交叉相关的星系数密度和弱透镜的地图表明,叠加结构靠近集群的红移空间比无关的大尺度结构沿视线更显着的过剩互相关信号。有趣的是,对于具有最大互相关信号过量的簇(A383、A689和A750的$>$ 20%),弱透镜质量分布没有很好地约束。在互相关信号,包括前景和背景结构的分数过剩可能是一个有用的代理评估弱透镜集群质量估计的可靠性。
2014-10-14 astro-ph.CO
Magnification as a Probe of Dark Matter Halos at high redshift
我们提出了一种新的方法来测量星系群和星系团的质量分布和形状,它使用遥远的背景星系的透镜放大。透镜放大的主要优点是,与透镜剪切不同,它只依赖于精确的光度红移,而不是星系的形状,因此可以研究未解析源星系的暗物质分布。我们提出了一个可行性研究,使用一个真正的人口z > 2.5莱曼Break星系作为源星系,并在那里,类似于星系星系透镜,前景透镜堆叠,以增加信号噪声比。我们发现,引力透镜作为探测高红移处暗物质晕的探测器,存在一个有趣的新观测窗口,它不需要测量星系的形状。
2010-04-21 astro-ph.CO
Compressing combined probes: redshift weights for joint lensing and clustering analyses
结合不同的观测探测器,如星系团和弱透镜,是一种很有前途的技术,可以用即将到来的暗能量实验来揭示宇宙的物理学。虽然这种策略显着改善了参数约束,减少了个别分析和控制系统的退化,处理数据从数以千万计的星系是不是一个微不足道的任务。在这项工作中,我们推导并测试了一个新的估计联合聚类和透镜数据分析,最大限度地提高科学回报和降低计算成本。我们的估计器通过增加对感兴趣的参数最敏感的分量来压缩数据,没有信息损失,考虑到两个探针之间的互相关信息。我们得出最佳的红移权重,可适用于个别星系时,测试一个给定的统计和宇宙学模型。
2020-06-19 astro-ph.CO
Impact of projection-induced optical selection bias on the weak lensing mass calibration of galaxy clusters
Boise State University(博伊西州立大学);Southern Methodist University(南方卫理公会大学);Instituto de Física Teórica (IFT), UAM–CSIC(马德里自治大学-西班牙国家研究委员会理论物理研究所);Case Western Reserve University(凯斯西储大学);University of Chicago(芝加哥大学);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校)
研究探讨了光学识别星系团的弱引力透镜信号受投影诱导光学选择偏差的影响,发现该偏差导致质量校准偏高,限制了宇宙学参数的准确性,提出需考虑此偏差的策略。
2026-02-10 astro-ph.CO
Constraining the Minimum Luminosity of High Redshift Galaxies through Gravitational Lensing
我们模拟了引力透镜对高红移星系源计数的影响,预计在不久的将来由哈勃前沿场计划和詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)观测。将透镜作用物体的质量密度剖面取为奇异等温球(SIS)或Navarro-Frenk-White(NFW)剖面,模拟了红移z_L = 0.5的透镜,并探讨了由此产生的放大偏差及其随透镜速度色散、仪器光度灵敏度、背景源总体红移、以及源的固有最大绝对幅度(M_{max})。我们发现,引力透镜使HUDF(df/dν_0 ~ 9 nJy)和JWST中深巡天(df/d ν_0 ~ 6 nJy)在θ E/2 <= θ<= 2θ E(其中θ E是爱因斯坦角)角区内观测到的红移z >= 13的星系数分别增加了约3倍和1.5倍。此外,我们发现,即使在负的放大率偏差的情况下,减少了观察到的数目计数的背景源,透镜效应提高了灵敏度的计数的内在微弱幅度截止的Schechter光度函数。在一个以强透镜星系团为中心的场中,用JWST对z ≥ 6和z ≥ 13星系的观测可以用来推断这个截止星等,其亮度值可以达到M_{max} ~ -14.4和-16.1等(L_{min} ~ 2.5*10^{26}和1.2*10^{27} erg s^{-1} Hz^{-1}),在现有理论模型所涵盖的范围内。因此,引力透镜可能提供一种有效的方法来限制高红移星系的低光度截止。
2013-11-25 astro-ph.CO
What does strong gravitational lensing? The mass and redshift distribution of high-magnification lenses
许多遥远的物体只有在被强大的引力透镜高度放大后才能被探测到,或者变得更有科学价值。我们使用EAGLE和BAHAMAS,最近的两个宇宙流体动力学模拟,预测的概率分布透镜质量和透镜红移时,点源高度放大的引力透镜。对于红移为2的光源,我们发现透镜红移的分布很宽,在z=0.6处达到峰值。不同透镜质量的贡献也相当广泛,大多数高放大率的透镜是由于晕质量在10^12和10^14太阳质量之间的透镜。质量较低的光晕是效率低下的透镜,而质量较大的光晕是罕见的。我们发现,一个简单的模型,其中所有的晕都有奇异的等温球密度分布可以近似地再现模拟预测,尽管这样的模型过度预测了质量小于10^12太阳质量的晕对透镜效应的重要性。我们还计算了不同红移的点源被强透镜化的概率。在低红移时,高放大率是极不可能的。每个z=0.5的光源平均产生5 × 10 ^-7的放大倍数大于10的图像;当z =2时,放大倍数增加到约2 × 10 ^-5。我们的研究结果意味着,搜索强透镜光学瞬变,包括光学对应的强透镜引力波,可以优化监测大规模的星系,集团和集群,而不是集中在一个单独的人口的镜头。
2020-06-01 astro-ph.CO
Effect of gravitational lensing on the distribution of gravitational waves from distant binary black hole mergers
对双黑洞合并的红移和啁啾质量分布的详细观测有望为它们的起源提供线索。本文建立了一个同时考虑强、弱引力透镜的引力透镜放大率概率分布函数的混合模型,并利用它研究了引力透镜放大率对正在进行和将来的引力波观测中发现的遥远双星黑洞合并产生的引力波分布的影响。我们发现,引力透镜放大的效果是显着的,在高端观察到的啁啾质量和红移分布。虽然观测到的啁啾质量分布中的高质量尾是由高度放大的引力透镜事件产生的,但我们发现,高度缩小的强透镜事件图像在观测到的红移分布中产生了高红移($z_{\rm obs}> 15$)尾,这在第三代引力波天文台中很容易观察到。这样一个缩小的,明显的高红移事件预计将伴随着一个放大的图像,通常是观察到的缩小图像前$10-100$天。对于产生明显非常高的啁啾质量的高度放大的事件,我们期望具有相似放大率的事件对,其时间延迟通常小于一天。这项工作表明了引力透镜放大(缩小)对解释明显非常高质量或红移的引力波事件的至关重要性。
2018-08-06 astro-ph.CO
CMB Lensing - Power Without Bias
提出了一种新的无偏方法,用于从宇宙微波背景(CMB)观测数据中重建弱透镜偏转场的功率谱。所提出的方法是在对比CMB透镜重建的标准方法,其中重建偏差需要被减去,以估计透镜功率谱。这种偏差非常敏感地依赖于勘测的信号和噪声特性的建模,并且错误估计可能导致显著不准确的结果。我们的方法避免了这种偏见,因此需要表征详细的噪声特性的CMB实验。我们说明我们的方法与模拟透镜CMB地图与现实的噪声分布。这种无偏方法也可以扩展到为宇宙学中的其他四点函数创建更可靠的估计,例如那些出现在原始非高斯估计中的估计。
2010-11-29 astro-ph.CO
Photometric redshift requirements for lens galaxies in galaxy-galaxy lensing analyses
弱引力透镜是研究星系形成和宇宙学的重要工具。在这里,我们量化的影响,使用光度红移(photo-z)在星系星系透镜,无论是源和镜头,无论是直接的目标,使用星系与photo-z作为镜头在斯隆数字巡天(SDSS),并作为一个示范的方法,为大型,即将到来的弱透镜调查,将由必然的主导镜头样本与photo-z。我们计算了透镜质量校准中的偏差以及绝对幅度的结果(即,k-校正)和恒星质量的估计,SDSS数据发布8(DR 8)星系的大样本。在SDSS DR 8 ugriz光度计上用基于模板的光z代码ZEBRA获得红移。我们组装和校准样品(~ 9 k光谱红移从四个调查),以获得光度红移误差和透镜偏差对应于我们的完整的SDSS DR 8镜头和源目录。我们对校准样品的测试还突出了当光谱校准覆盖其足迹的一小部分时成像调查中观察条件的影响;校准场中的非典型成像条件可能导致关于完整调查的照片z的错误结论。对于SDSS DR 8星表,透镜星表和源星表的σ_z/(1+z)分别为0.096和0.113,通量极限分别为r=21和r=21.8。我们还探讨了系统的不确定性时,使用源photo-z的透镜信号校准,镜头和源photo-z;鉴于现有的训练样本的大小,我们可以限制透镜信号校准(因此归一化的表面质量密度)分别在2%和4%。[删节]
2011-11-23 astro-ph.CO
Gravitational Lensing Effects on the Baryonic Acoustic Oscillation Signature in the Redshift-Space Correlation Function
通过测量红移-空间关联函数中的重子声振荡(BAO)峰,可以得到角直径距离D_A(z)和哈勃参数H(z)随红移的变化,从而限制了暗能量和空间曲率的性质。通过放大率偏差及其与星系密度的互相关效应,讨论了引力透镜对星系关联函数的扰动。在BAO尺度下,引力透镜效应给星系关联函数增加了一个小的缓慢变化的分量,并且不显著改变其形状,通过该分量可以测量BAO峰值。在角平均关联函数中,由于引力透镜效应,BAO峰的位置相对移动,在z=1时为10^-4,在z=2.5时上升到10^-3。在视线附近,透镜效应更强,但是当星系相关性平均在视线的5度范围内时(在一次调查中只包含0.4%的星系对),相对峰值位移在z=1和z=2.5时仅增加到10^-3.3和10^-2.4。此外,可以单独测量透镜效应的贡献,并从BAO尺度下观察到的相关性中减去。
2010-08-07 astro-ph.CO
Extending empirical constraints on the SZ-mass scaling relation to higher redshifts via HST weak lensing measurements of nine clusters from the SPT-SZ survey at $z\gtrsim1$
利用哈勃空间望远镜(HST)对南极望远镜Sunyaev Zel 'dovich(SPT-SZ)巡天观测的9个具有红移$1.0 \lesssim z \lesssim 1.7$($z_\mathrm{median} = 1.4$)和探测意义$ξ> 6.0$的遥远大质量星系团进行了弱引力透镜研究。我们测量了HST/ACS F606 W和F814 W图像中的弱透镜星系形状,并使用了F110 W中HST/WFC 3和$U_\mathrm{HIGH}$中VLT/FORS 2的额外观测,以优先选择$z\gtrsim 1.8$中的背景星系,实现了高纯度。我们结合最近的红移估计从CANDELS/3D-HST和HUDF字段推断源红移分布的改进估计。我们测量弱透镜质量拟合切向约化剪切剖面与球形Navarro-Frenk-White(NFW)模型。我们获得了最大的透镜质量在我们的样品中的集群SPT-CLJ 2040 $-$ 4451,从而证实了早期的结果,表明高透镜质量的这个集群相比,X射线和SZ质量测量。结合我们的弱透镜质量的限制,通过以前的研究所获得的结果,较低的红移集群,我们扩展了无偏SZ检测意义$ζ$和集群质量的SPT-SZ调查的标度关系的校准到更高的红移。我们发现,从我们的最高红移仓($1.2 < z < 1.7$)推断的质量尺度是一致的外推的约束来自较低的红移,虽然有很大的统计不确定性。因此…
2022-08-22 astro-ph.CO
Bias-Hardened CMB Lensing
我们提出了新的方法,从CMB温度波动的平均场和重建噪声偏置校正比目前的透镜估计,具有最小的信噪比损失的透镜重建。这些偏差通常使用蒙特卡罗模拟来校正,并且在这些模拟不能完美地模拟底层天空的程度上,偏差校正中存在不确定性。我们提出的偏置硬化估计可以降低这种不确定性的敏感性,并提供一个理想的交叉检查标准的结果。为了测试我们的方法,我们还展示了从100 deg^2上给出的模拟温度图进行透镜重建的结果,并证实我们的方法可以很好地减少典型掩模图的偏差,其中存在70个正方形掩模,每个掩模的一边有10弧分,覆盖2%的模拟图,这与当前SPT透镜分析中使用的掩模相似。
2013-02-28 astro-ph.CO
Double Source Lensing Probing High Redshift Cosmology
双源透镜效应,即两个源被同一个前景星系透镜化,涉及到每个源和透镜之间的距离,因此是对远离观测者的宇宙的探测。双源距离比还降低了对透镜模型的灵敏度,并与标准距离探头具有良好的互补性。我们表明,使用这种技术在高红移$z>1$,使从欧几里得卫星和其他调查的数据,可以给暗能量的见解,无论是在$w_0$ - $w_a$和红移装箱密度。我们从256个具有中等质量宇宙微波背景和超新星数据的双源系统的组合中发现暗能量优值为245。使用$z=1.1$-5之间的五个红移仓,我们可以探测到$z\approx5$的暗能量密度,或者在仓中的值的31 $σ$和2.5 $σ$之间进行测量。
2022-07-27 astro-ph.CO
Lensing Bias in Cosmic Shear
只有足够明亮和足够大的星系才能被明确地识别和测量,并被纳入用于估计宇宙切变的星系巡天。我们证明,因为引力透镜可以散射星系的亮度和大小阈值,宇宙剪切实验遭受透镜偏差。我们计算了对剪切功率谱的影响,并表明-除非校正-它将导致分析师在DETF第三阶段实验(如暗能量调查)中在2-3σ水平上有偏差的宇宙学参数估计。
2009-08-05 astro-ph.CO
An iterative CMB lensing estimator minimizing instrumental noise bias
针对CMB实验噪声各向异性导致透镜势重建偏差的问题,提出基于MAP重建的迭代CMB透镜估计器,通过依赖独立噪声分割间的相关性最小化自相关偏差,在信噪比损失微乎其微的情况下实现对噪声错误建模的免疫,为下一代CMB调查提供无偏且近乎最优的透镜重建。
2025-10-31 astro-ph.CO
Impact of lensing magnification on the analysis of galaxy clustering in redshift space
研究了透镜放大率对观测到的红移空间三维星系团的影响。我们使用了RayGal的N体模拟套件,从中我们提取了感兴趣的红移区域中的暗物质粒子和晕的样本,用于未来的大红移调查。建立了几个有限星等的样本,它们再现了从s = 0到s = 1.2的各种放大率偏差水平,其中s是累积星等数计数的对数斜率,在1 < z < 1.95的三个红移间隔内。我们研究了两点关联函数的多极矩在不同的情况下,以同样的方式将应用于实际数据,并研究如何以及结构参数的增长率可以恢复。在分析中,我们使用了一个混合模型,结合了非线性红移空间失真和线性弯曲天空透镜放大。我们发现,增长率被低估时,放大偏差是不考虑在建模。该偏差对于z > 1.3变得不可忽略,并且在z = 1.8时可以达到10%,这取决于目标样品的性质。在我们的数据中,添加透镜线性校正使我们能够在大多数情况下恢复无偏的增长率估计,即使基准宇宙学与数据不同。对于较大的修正(高红移,低偏置,高s值),我们发现弱透镜极限必须谨慎对待,因为它可能不再是一个很好的近似。我们的研究结果还表明了提前知道s的重要性,而不是让这个参数与平坦的先验自由,因为在这种情况下,误差条显着增加。
2022-03-21 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
Cosmology and Source Redshift Distributions from Combining Radio Weak Lensing with CMB Lensing
本研究探索射电宇宙剪切与CMB引力透镜收敛的互相关,证明其在校准射电源红移分布、约束宇宙学参数及中微子质量方面优于光学巡天,为未来联合分析奠定基础。
2024-12-19 astro-ph.CO
Multi-scale weak lensing detection of galaxy clusters with source redshift tomography
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能委员会、法国国家科学研究中心、天体物理学与分子天体物理学研究所);Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, Durham University(杜伦大学物理学院计算宇宙学研究所);INAF – Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文空间科学观测站);INFN – Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼分部);INAF – Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica cosmica di Milano(意大利国家天体物理研究所米兰空间天体物理与宇宙物理研究所)
本文研究利用源红移分层提高弱引力透镜检测效果,通过多尺度波let方法分析不同红移分层下的检测性能,发现单一红移分层与多分层组合效果相当,但红移污染和光度红移误差会降低检测纯度。
2026-03-11 astro-ph.CO
An empirical method for mitigating an excess up-scattering mass bias on the weak lensing mass estimates for shear-selected cluster samples
对弱透镜星系团质量估计的过度上散射质量偏差是一种统计偏差,即在统计意义上,星系团的观测弱透镜质量($M_{\rm obs}$)大于其真实质量($M_{\rm true}$),因为在弱透镜星系团剪切剖面中,由于随机噪声,上散射的机会比下散射的机会更大。这种非对称散射概率是由随质量增加而单调减小的团簇质量函数引起的。我们研究了这种偏差(定义为$b=M_{\rm obs}/M_{\rm true}$)在弱透镜剪切选择的集群,并提出了一个经验方法来减轻它。在这样做,我们进行了标准的弱透镜质量估计的现实模拟集群,并发现,弱透镜质量估计的基础上,标准的$χ^2$分析给出了一个统计上正确的置信区间,但得到的最佳拟合质量偏高的平均。我们的校正方法使用的框架,标准的贝叶斯统计与先验的概率分布的集群质量和浓度参数从最近的经验模型。我们测试我们的校正方法使用模拟弱透镜集群,并发现该方法工作良好,得到的校正$M_{\rm obs}$ -bin平均质量偏差接近统一的$\sim 10$百分比。我们将校正方法应用于Hamana等人(2020)的弱透镜剪切选择的集群样本,并给出了偏差校正的弱透镜集群质量。
2023-02-08 astro-ph.CO
Optical selection bias and projection effects in stacked galaxy cluster weak lensing
目前和即将进行的星系团巡天的宇宙学约束受到星系团质量校准精度的限制。特别是,光学识别的星系团容易受到选择效应的影响,这可能会使弱透镜质量校准产生偏差。我们调查的选择偏差的堆叠集群透镜信号与光学选择集群,使用集群识别的redMapPer算法在Buzzard模拟作为案例研究。我们发现,在一个给定的集群晕质量,redMapper丰富度和弱透镜信号的残差呈正相关。因此,对于给定的丰富度选择,与我们从底层晕质量概率分布所预期的相比,堆叠的透镜效应信号偏高。因此,星系团透镜选择偏差会导致高估星系团的平均质量和有偏差的宇宙学结果。我们发现,透镜选择偏置表现出很强的尺度依赖性,在大尺度上$ΔΣ$约为20%至60%。这种选择偏差主要来源于沿着视线在+/-20至60 Mpc/h范围内的虚假成员星系,突出了量化与测光星系团巡天中成员星系的广泛红移分布相关的投影效应的重要性。虽然我们的研究结果在定性上与文献中的结果一致,但需要对选择偏差进行准确的定量建模,以实现星团透镜宇宙学的目标,并需要涵盖广泛的星系晕连接模型的合成目录。
2022-08-09 astro-ph.CO
Lower bias, lower noise CMB lensing with foreground-hardened estimators
宇宙微波背景(CMB)温度图中的河外前景严重限制了标准估计器重建弱透镜势的能力。这些前景不能通过多频清理或掩蔽完全去除,如果不适当地考虑,可能导致大的偏差。对于由多个未聚集的点源组成的前景,可以导出源振幅的估计值并进行解投影,从而消除对透镜重建的任何偏差。我们的模拟表明,所有的河外前景的温度可以近似由一组具有相同的配置文件的源,一个简单的偏置硬化技术是有效的,在减少任何偏见透镜,在最小的噪声成本。我们比较其他方法,如“剪切”重建的性能和偏差,并讨论如何联合deproject任意数量的前景,每个任意配置文件。特别是,对于一个类似西蒙斯观测的实验前景硬化估计,使我们能够扩展重建中使用的最大多极子,增加整体统计功率$\sim 50\%$超过标准的二次估计,无论是在自动和互相关。我们的结论是,源硬化优于标准的透镜二次估计在自相关和互相关,透镜信号噪声比和前景偏差。
2020-12-01 astro-ph.CO
Measurement and Calibration of Noise Bias in Weak Lensing Galaxy Shape Estimation
弱引力透镜有可能将宇宙学参数限制到高精度。然而,正如剪切测试计划(STEP)和引力透镜精度测试(GREAT)挑战所示,测量星系剪切是一项不平凡的任务:各种方法引入了不同的系统偏差,必须加以考虑。我们调查如何像素噪声图像上的影响剪切估计的偏差,从最大李克森正向模型拟合方法使用的共椭圆Sérsic配置文件的总和,在补充的理论方法的相关文件。我们使用一个简单但现实的星系模型来评估偏差,发现仅噪声的影响就可能导致测量剪切的偏差为1-10%,这对当前和未来的透镜调查具有重要意义。我们评估了一种基于模拟的校准方法,以创建一个偏差模型作为星系属性和观测条件的函数。然后,该模型用于校正模拟测量。我们证明,这种方法可以有效地减少噪声偏差,使剪切测量达到所需的精度水平,估计宇宙剪切在即将到来的透镜调查。
2012-03-22 astro-ph.CO
The Bias to Cosmic Microwave Background Lensing Reconstruction from the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect at Reionization
重建的宇宙微波背景(CMB)透镜图的功率谱是一个强有力的工具,约束宇宙学参数,如中微子质量和暗能量状态方程。一个可能的复杂性是运动学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)效应,由于CMB光子被移动电子散射,这可以通过kSZ透镜相关性和kSZ温度各向异性的非高斯性来偏置CMB透镜功率谱的重建。我们调查的第一次的偏差CMB透镜重建温度各向异性由于再电离诱导的kSZ信号,并表明,它是可以忽略不计的正在进行的和即将进行的实验的基础上,目前的数值模拟再电离。我们还重新审视了由后期kSZ场引起的偏见,使用最近的kSZ模拟。我们发现,它可能是在早期的研究中发现的两倍大,达到高达百分之几的CMB透镜功率谱信号的值,这表明这种偏见将不得不在即将到来的数据分析减轻。
2022-02-15 astro-ph.CO
Ellipticity of Brightest Cluster Galaxies as tracer of halo orientation and weak-lensing mass bias
对星系团质量的弱透镜测量通常基于球对称密度分布的假设。然而,冷暗物质模型预测暗物质晕的形状是三轴的。晕三轴性,以及主轴相对于视线的方向,预计是弱透镜质量测量中固有散射的主要原因。星系团中央星系(Brilliant Cluster Galeries; BCGs)的形状被认为是遵循暗物质晕的形状。在这里,我们调查使用BCG椭圆率作为预测的弱透镜质量偏差在个别集群相比,平均值。使用弱透镜质量$M^{\rm WL}_{500}$从称重巨人项目,和$M_{500}$来自气体质量作为低散射质量代理,我们发现,平均而言,与平均值相比,具有最圆/最椭圆25%的BCGs的集群的透镜质量偏高/低$\sim 20$ %,定性预测的冷暗物质模型。对于利用弱透镜质量估计的星系团宇宙学项目,BCG的形状可以提供有用的信息,对弱透镜质量估计中的取向偏差以及星系团选择偏差的影响。
2019-10-17 astro-ph.CO
Constraining Source Redshift Distributions with Gravitational Lensing
介绍了一种利用弱引力透镜剪切来约束星系红移分布的新方法。我们不使用观察到的剪切和红移来约束宇宙学参数,而是询问在假设宇宙学参数固定的情况下,星系团周围的剪切可以在多大程度上约束红移。这提供了一个检查光度红移,独立的源光谱能量分布特性,因此没有混淆因素,如光谱突变的错误识别。我们发现,~40个大质量($σ_v=1200$ km/s)的集群透镜是足够的,以确定在每六个粗红移箱的源的分数~ 11%,给定弱(20%)的先验的质量最高的红移透镜,紧(5%)的先验的质量最低的红移透镜,只有适度(20-50%)的先验的校准和演化效果。额外的大质量透镜降低了不确定性,如$N_{lens}^0.5$,但随着人们被迫使用质量函数更低的透镜,改善速度减慢。未来的大型调查包含足够的集群,以达到1%的精度,在bin分数,如果紧透镜质量先验可以保持大样本的镜头。在实践中,这将是难以实现的,但该方法可能是有价值的,作为其他更精确的方法的补充,因为它是基于不同的物理,因此具有不同的系统误差。
2012-08-15 astro-ph.CO
Redshift drift of gravitational lensing
研究了强引力透镜中红移漂移的影响。红移漂移产生了一个时间变化的$i)$,一个透镜源的表观位置和$ii)$的时间延迟之间的传入信号从不同的图像。我们把这些效应分别称为角漂移和时间延迟漂移,并分析了它们在宇宙学中的相关性。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc
The Impact of Photometric Redshift Errors on Lensing Statistics in Ray-Tracing Simulations
弱透镜巡天已经达到了一个敏感点,在这个敏感点上,来自光-z误差的星系红移分布n(z)的不确定性降低了宇宙学的约束。我们使用射线跟踪模拟和简单的处理photo-z误差来评估宇宙学参数偏差,从n(z)的不确定性在LSST的调查。我们使用的功率谱和丰富的透镜峰来推断宇宙学参数,并发现前者是有点更弹性的photo-z错误。我们把保守的下限调查的大小,在不同类型的照片z误差降低LCDM(wCDM)参数约束的50%。满足当前LSST要求的|dz| < 0.003(1+z)的剩余恒定光z偏置不会显著降低使用透镜峰测量小于~1300(~490)平方度和使用功率谱测量小于~6500(~4900)平方度的测量约束。采用最近的预测LSST的完整的photo-z概率分布函数(PDF),我们发现,简单地近似n(z)与photo-z星系分布直接计算从这个PDF将降低调查小到~60(~65)平方度使用透镜峰或功率谱。假设可以从photo-z星系分布中去除每个层析红移仓中的质心偏差,使用透镜峰或功率谱仍然会使大于~200(~255)或~248(~315)平方度的巡天降级。这些结果意味着,预期的广泛的photo-z PDF显着偏置参数,这需要进一步减轻使用更复杂的photo-z处理。
2018-10-29 astro-ph.CO
The 2-degree Field Lensing Survey: design and clustering measurements
我们提出了2度场透镜巡天(2dFLenS),一个新的星系红移调查进行的英澳望远镜。2dFLenS是第一个专门针对深度成像引力透镜场绘制的区域的广域光谱调查,在这种情况下是千度调查。2dFLenS在731平方度的区域内获得了z <0.9范围内的70,079个红移,旨在扩展可用于测试引力物理的数据集,并促进联合成像和光谱分析的相关算法的发展。红移样本首先由40,531个发光红星系(LRGs)组成,它们可以分析星系-星系透镜效应,红移-空间失真和交叉相关的重叠源红移分布。另外的28,269个红移形成了一个星等受限(r <19.5)的几乎完整的子样本,允许直接源分类和光度红移校准。在本文中,我们描述的动机,目标选择,光谱观测和聚类分析的2dFLenS。我们使用功率谱多极测量来拟合LRG样本在两个红移范围0.15 <z <0.43和0.43 <z <0.7内的红移空间失真参数,分别为beta = 0.49 +/-0.15和beta = 0.26 +/-0.09。这些值与重子振荡谱学巡天中从LRG得到的值是一致的。2dFLenS数据产品将通过我们的网站www.example.com发布。
2016-08-09 astro-ph.CO
Weak lensing calibration of mass bias in the REFLEX+BCS X-ray galaxy cluster catalogue
使用大的,X射线选择的星系团目录的宇宙学分析需要一个彻底的理解的X射线质量估计。由于弱引力透镜对星系团的动力学状态不敏感,因此它是研究这类问题的理想方法。我们执行一个弱透镜校准的166个星系团的REFLEX和BCS集群目录,并比较我们的结果的X射线质量的基础上,从该目录的缩放光度。要解释弱透镜信号的集群质量,我们比较简单的理论Navarro-Frenk-White模型和模拟集群透镜配置文件,包括复杂的集群子结构,投影大尺度结构,和爱丁顿偏置的透镜信号。我们发现X射线质量低估的证据,正如预期的那样,与$\langle M_{\mathrm{X}}/M_{\mathrm{WL}}\rangle = 0.75 \pm 0.07$状态。$\pm 0.05$系统我们最合适的模特在忽略这种质量偏差的典型星系团丰度测量中,宇宙学参数的偏差通常会超过统计误差。
2017-04-03 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
RCSLenS: Cosmic Distances from Weak Lensing
在本文中,我们提出的结果应用剪切比的方法RCSLenS数据。该方法取多个背景红移仓中所有红移相同的星系团的平均值与星系团的弱透镜切向剪切信号的平均值之比。在取比率时,剪切信号的质量依赖性被抵消,留下仅依赖于透镜化核的几何部分的统计。我们将这种方法应用于535个星系团,并测量了与宇宙学无关的距离-红移关系到红移z~1。结合普朗克数据,该方法提升了CMB测量中的简并度,导致宇宙学参数约束为OmegaM=0.31 +/- 0.10和w 0 = -1.02 +/- 0.37,对于平坦的wCDM宇宙学。
2015-12-11 astro-ph.CO
Combining cluster observables and stacked weak lensing to probe dark energy: Self-calibration of systematic uncertainties
我们开发了一种新的方法相结合的集群可观的(数计数和集群集群关联函数)和堆叠的背景星系形状的弱透镜信号,这两者都是在宽视场光学成像调查。假设集群有安全的红移估计,我们表明,联合实验,使重要的系统误差,包括源红移的不确定性和集群质量可观测的关系,通过采用一个单一的人口的背景源星系的透镜分析的自校准。它使我们能够使用堆叠透镜信号在不同的集群红移的相对强度校准源红移的不确定性,这反过来又导致在每个箱中的平均集群质量的准确测量。此外,我们在傅立叶空间中的堆叠透镜信号的公式化简化了Fisher矩阵计算,以及集群偏心效应的边缘化,这是堆叠透镜中最重要的不确定性。我们表明,即将到来的宽场调查产生严格的约束宇宙学参数,包括暗能量参数,没有任何先验的滋扰参数模型系统的不确定性。具体地说,与单独来自集群观测值的信息相比,堆叠的透镜信息将暗能量FoM提高了4倍。原始非高斯参数也可以用f_NL~10的水平来约束。在该方法中,源的平均红移被很好地校准到0.1的红移精度,并且每个仓中的平均团簇质量被校准到5-10%的精度,这证明了来自联合实验的系统不确定性的自校准的成功。(节录)
2010-12-20 astro-ph.CO
Implications of the lens redshift distribution of strong lensing systems: cosmological parameters and the global properties of early-type galaxies
本文从158个星系中提取了一组定义明确的早期引力透镜,并利用星系尺度透镜的红移分布检验了标准宇宙学模型($Λ$ CDM)和修正引力理论(DGP)。另外两个子样本也包括在考虑可能的选择效应引入的可探测性的透镜星系。我们的研究结果表明,独立测量的物质密度参数($Ω_m$),可以预期从这样强的透镜统计。根据即将到来的LSST调查中强透镜系统的未来测量结果,可以预期$Ω_m$将以$ΔΩ_m\sim 0.006$的精度进行估计,这比\textit{Planck} 2015年的结果对$Ω_m$提供了更好的约束。此外,还利用透镜红移检验对透镜星系的特征速度色散进行了约束,这与光学光谱观测的结果是一致的。采用一个参数$f_E$来量化基于透镜效应的速度色散与相应恒星值之间的关系。最后,从未来的LSST调查可检测的星系透镜的积累将导致更严格的拟合的$Δf_E\sim10^{-3}$,这鼓励我们测试的早期类型的星系的整体性质在更高的精度。
2019-01-28 astro-ph.CO
CMB lensing imprints of cosmic voids in DESI Legacy Survey DR9 LRGs with photometric redshift calibration
INAF-IASF Milano(意大利国家天体物理研究所米兰天文物理研究所)
本文研究了宇宙空洞对21厘米宇宙微波背景偏振的印迹,利用DESI遗产调查DR9 LRGs样本中的三维空洞,与Planck 2018偏振图进行交叉相关分析,通过ΛCDM模板验证,发现观测与模拟结果一致,解决了观测与模拟之间的偏振低张力问题。
2026-05-19 astro-ph.CO
Lensing cosmic drift
随着宇宙的膨胀,遥远光源的红移随时间而变化。本文讨论了透镜源、引力透镜和观测者之间的红移漂移所导致的引力透镜现象。当源非常接近漂移焦散线时,由于宇宙膨胀,可能会出现(或消失)一对图像。此外,透镜系统充当红移漂移的信号转换器。已经存在的多个图像的角位置、放大率、失真和时间延迟发生变化。我们估计这些现象的预期频率和在深度和大型调查时代观察它们的前景。图像分离中的漂移检测可以在具有$μ$角秒角分辨率的下一代勘测中实现。
2022-05-11 astro-ph.CO
Constraints on $S_8$ from a full-scale and full-shape analysis of redshift-space clustering and galaxy-galaxy lensing in BOSS
我们提出了一个新的基于模拟的星系星系透镜和星系红移空间集群的宇宙学分析。与基于微扰理论的分析方法相比,我们基于模拟的方法使我们能够探测更宽范围的尺度,$0.4 \, h^{-1} \, \mathrm{Mpc}$到$63 \, h^{-1} \, \mathrm{Mpc}$,包括高度非线性尺度,并边缘化天体物理效应,如装配偏差。我们应用这个框架的重子振荡光谱调查LOWZ样本交叉相关的国家的最先进的引力透镜目录从千度调查和暗能量调查的数据。我们表明,引力透镜和红移空间聚类分析时,在很大范围内的尺度上的生长结构参数$S_8 = σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m} / 0.3}$的严格限制。总的来说,我们推断$S_8 = 0.792 \pm 0.022$时,分析组合的星系星系透镜和投影星系集群和$S_8 = 0.771 \pm 0.027$星系红移空间集群。这些研究结果突出了全面研究对仅分析大规模研究的潜在约束力,并展示了联合分析多个大规模结构调查的好处。我们对$S_8$的推断值低于从CMB推断的值$S_8 = 0.834 \pm 0.016$。虽然这种差异本身在统计学上并不显著,但我们的结果反映了文献中的其他发现,即低红移大尺度结构探针推断出$S_8$的值低于CMB,即所谓的$S_8$ -张力。
2023-01-20 astro-ph.CO
Measuring the distances to quasars at high redshifts with strong lensing
强透镜类星体的时间延迟测量是众所周知的,提供“时间延迟距离”$D_{Δt}=(1+z_L)D_LD_S/D_{LS}$和角直径距离透镜星系$D_L$。这两种距离对宇宙学参数给出了严格的限制。在这项工作中,我们探索了一种不同的使用时间延迟观测:在一个平坦的宇宙的假设下,强透镜观测可以准确地测量角直径的源$D_S$的距离。根据预测,类星体的相应红移可能达到$z_S\sim4$。高红移距离将采样Ia超新星和CMB之间的哈勃图,独立于宇宙模型提供关于我们宇宙性质演化的直接信息,例如,暗能量状态方程参数$w(z)$。我们将我们的方法应用于现有的透镜系统SDSS 1206+4332,并在$z_S=1.789$上得到$D_S=2388_{-978}^{+2632}Mpc$。并对LSST的时代进行了预测。$D_S$的不确定度取决于透镜和光源的红移、$D_{Δt}$和$D_L$的不确定度以及$D_{Δt}$和$D_L$之间的相关性。更大的相关性将导致更严格的$D_S$测定。
2019-08-08 astro-ph.CO
CMB Lensing Power Spectrum Biases from Galaxies and Clusters using High-angular Resolution Temperature Maps
来自宇宙微波背景(CMB)温度图的透镜功率谱将在即将进行的实验中以前所未有的精度进行测量,包括ACT和SPT的升级。实现宇宙学参数约束的显着改善,如百分之水平误差σ_8和总中微子质量的不确定性约50 meV,需要百分之水平测量的CMB透镜功率。这需要严格控制系统偏差。我们研究了几种类型的偏差,以基于温度的透镜重建信号从前景源,如无线电和红外星系和热Sunyaev-Zel'dovich效应从星系团。这些前景由于它们的非高斯性质而使CMB透镜信号偏置。使用模拟以及一些分析模型,我们发现,如果不加以处理,这些源可以大大影响测量信号。然而,如果我们将150 GHz的通量大于1 mJy的星系和质量大于M_vir = 10^14 M_sun的星系团屏蔽掉,这些偏差就可以达到百分比水平。为了实现这样的百分比水平的偏差,我们发现,只有模式的最大多极l_max ~ 2500应包括在透镜重建。我们还讨论了如何最大限度地减少这种积极的前景掩蔽引起的额外的偏见,例如,探索两步掩蔽和在绘画算法。
2013-10-25 astro-ph.CO
Optimal Mass Configurations for Lensing High-Redshift Galaxies
我们调查的引力透镜性能的视线包含多个集群规模的晕,其动机是透镜的能力非常高红移(z ~ 10)源到可检测性。我们控制的总质量沿视线,隔离多个晕之间的质量分布和不同的物理性质的晕的影响。我们的研究结果表明,多光环视线可以增加放大的源平面区域相比,通常针对透镜研究的单集群透镜,因此一般是更好的领域,用于检测非常高的红移源。导致最佳透镜截面的配置受益于晕圈的透镜势之间的相互作用,当它们在天空上稍微重叠时,在源平面中产生当单独考虑晕圈时不存在的高放大率区域。这些相互作用对透镜截面的影响甚至可以与将透镜的总质量从10^15 M_sun改变为3 × 10^15 M_sun相媲美。透镜截面的增益随着质量分裂成更多的晕而增加,前提是透镜势投射得足够近以彼此相互作用。一个非零的投影晕角间距,相等的晕质量比,和高投影晕浓度是最好的质量配置,而投影晕椭圆率,晕三轴度,和相对取向的晕是不太重要的。这种高质量、多光环的视线存在于SDSS中。
2013-03-04 astro-ph.CO
Bias to CMB Lensing Reconstruction from Temperature Anisotropies due to Large-Scale Galaxy Motions
宇宙微波背景(CMB)的引力透镜被认为是正在进行和即将进行的CMB实验中最强大的宇宙学工具之一。在这项工作中,我们调查的偏见,CMB透镜重建温度各向异性由于运动学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)的效果,即,多普勒频移的CMB光子康普顿散射引起的运动电子。kSZ信号由于其自身固有的非高斯性及其与CMB透镜场(以及跟踪大尺度结构的其他场)的非零互相关而产生偏差。这种kSZ引起的偏差影响CMB透镜自功率谱及其与低红移示踪剂的互相关。此外,它不能通过多频前景分离技术去除,因为kSZ效应保留了CMB的黑体光谱。虽然在统计上可以忽略不计,目前的数据集,我们表明,这将是重要的,即将到来的调查,并没有考虑到它可能会导致大的偏见,在中微子质量或暗能量的属性的约束。对于第四阶段的CMB实验,当重建中使用的最高温度多极子为$\approx$时,与LSST星系透镜会聚图或星系过密度图的互相关偏差分别可达15%或12%,而当使用$\ell_{\rm max} = 3000$时,偏差约为一半。类似地,我们发现CMB透镜自功率谱可以有高达百分之几的偏差。这些偏差比预期的统计误差大很多倍。减小$\ell_{\rm max}$可以以降低整体透镜化重建信噪比为代价来显著减轻偏差。仅极化重建可能是最稳健的减缓策略。
2018-01-25 astro-ph.CO
Cosmological Analysis of Three-Dimensional BOSS Galaxy Clustering and Planck CMB Lensing Cross Correlations via Lagrangian Perturbation Theory
我们提出了一种形式主义,共同拟合重建前和重建后的红移空间聚类(RSD)和重子声振荡(BAO)加引力透镜(CMB),直接与观察到的2点统计。的形式主义是基于(有效的)拉格朗日微扰理论和拉格朗日偏置展开,模型RSD,BAO和星系透镜互相关在一个一致的动力学框架。作为一个例子,我们提出了一个分析的集群测量的重子振荡光谱调查相结合的CMB透镜测量普朗克。重建后的BAO强烈约束的距离红移关系,全形状红移空间集群约束的物质密度和增长率,和CMB透镜约束的集群振幅。仅用红移空间数据,我们得到了$Ω_\mathrm{m} = 0.303\pm 0.008$,$H_0 = 69.21\pm 0.78$和$σ_8 = 0.743\pm 0.043$ .透镜信息的增加,即使仅限于北银河帽,也改善了对$Ω_m = 0.300 \pm 0.008$、$H_0 = 69.21 \pm 0.77$和$σ_8 = 0.707 \pm 0.035$的约束,与CMB和宇宙剪切约束相矛盾。$Ω_m$和$H_0$的组合与普朗克一致,尽管它们的约束主要来自红移空间聚类。低$σ_8$值是由低红移仓($z\simeq 0.38$)和大角度尺度下与CMB透镜的交叉相关驱动的,与仅来自星系团的预期相比,这显示出$20\%$的不足。我们对数据进行了几次系统学测试,发现没有一个可以完全解释这些紧张关系。
2022-06-09 astro-ph.CO
On the effect of non-Gaussian lensing deflections on CMB lensing measurements
我们研究了非高斯透镜偏转对CMB透镜功率谱测量的影响。我们发现,他们的高斯性的错误假设显着偏见,这些测量在当前和未来的实验中的百分比水平。通过将来自用高斯偏转场透镜化的模拟CMB数据的CMB透镜化重建与来自用完全非高斯偏转场透镜化的模拟的重建进行比较来检测偏差。通过N体模拟的快照通过射线追踪产生非高斯偏转,并捕获由非线性结构形成和由多个相关偏转引起的非高斯性。我们发现测量偏差的幅度与Böhm等人2016年的分析预测一致。偏置是最大的温度为基础的测量,我们没有找到证据,它在测量组合的偏振场($EB,EB$)。我们认为非高斯偏置对于测量具有大尺度结构的低红移示踪物的CMB透镜的互相关应该是更加重要的。
2018-06-04 astro-ph.CO
Can Assembly Bias Explain the Lensing Amplitude of the BOSS CMASS Sample in a Planck Cosmology?
在本文中,我们研究了星系组装偏差是否可以调和Leauthaud等人(2017)报道的BOSS CMASS星系样本中观测到的星系投影聚类信号和星系-星系透镜信号之间20-40%的差异。我们使用的套件AbacusCosmos Lamda-CDM模拟普朗克最佳拟合宇宙学和两个灵活的实现扩展的晕占据分布(HOD)模型,将星系组装偏差建立正向模型,并产生联合拟合所观察到的星系聚类信号和星系-星系透镜信号。我们发现,我们的模型使用标准的HOD没有任何组件的偏见概括继续显示出20-40%的预测过度观察到的星系星系透镜信号。我们发现,我们的星系组装偏差的实现不调和在普朗克最佳拟合宇宙学的两个测量。事实上,尽管将星系组装偏差,卫星分布参数和卫星速度偏差参数纳入我们的扩展HOD模型中,我们的拟合仍然强烈表明观测到的投影聚类和星系-星系透镜测量之间存在31-34%的差异。其他星系组合偏置模型、其他宇宙学参数或重子效应的组合是否能解释两个信号之间的振幅差异,还有待观察。
2020-03-09 astro-ph.CO
Stacked lensing estimators and their covariance matrices: Excess surface mass density vs. Lensing shear
堆积透镜是测量大尺度结构示踪物周围平均质量分布的一种有效手段。在文献中使用了两种堆叠透镜估计量,表示为$ΔΣ$和$γ_+$,它们与$ΔΣ=Σ_{\rm cr}γ_+$相关,其中$Σ_{\rm cr}(z_l,z_s)$是每个透镜-源对的临界表面质量密度($z_l$和$z_s$分别是透镜和源的红移)。在本文中,我们推导出一个公式的协方差矩阵的$ΔΣ$估计集中在“权重”功能,以提高信噪比($S/N$)。我们假设透镜场和透镜目标的分布服从高斯统计。有了这个公式,我们表明,如果背景星系的形状加权量的$Σ_{\rm cr}^{-2}(z_l,z_s)$,$ΔΣ$ -估计最大化的$S/N$在散粒噪声限制制度。我们还表明,$ΔΣ$ -估计与权重$Σ_{\rm cr}^{-2}$给出了一个更大的$(S/N)^2$比的$γ_+$ -估计约5- 25\ %的红移相当于或高于源星系红移的中位数为假想的斯巴鲁HSC和DES调查透镜对象。然而,对于诸如$z_l<0.3$的低红移透镜,$γ_+$估计器具有比$ΔΣ$更高的$(S/N)^2$。我们还讨论了$ΔΣ$的$(S/N)^2$在大分离的样本方差有限的制度可以提高,高达1.5倍,如果一个采用的重量$Σ_{\rm cr}^{-α}$与$α>2$。我们的公式允许一个探索如何组合的不同的估计可以接近一个最佳的估计在所有制度的红移和分离尺度。
2018-05-17 astro-ph.CO
Weak-Lensing Shear Response for Photometric Redshift-Based Tomographic Binning
Brookhaven National Laboratory(布鲁海文国家实验室);University of Pittsburgh(匹兹堡大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);Carnegie Mellon University(卡内基梅隆大学)
本文扩展AnaCal框架,通过将剪切响应传播至选择过程,校正光度红移选择偏差,并在真实及模拟数据上验证,使乘性剪切偏差满足LSST十年要求。
2026-10-02 astro-ph.CO
Three-Dimensional Reconstruction of Weak Lensing Mass Maps with a Sparsity Prior. I. Cluster Detection
我们提出了一种新的方法来重建高分辨率的三维质量地图使用光度弱透镜调查的数据。我们应用自适应LASSO算法进行基于稀疏性的重建的假设下,基本的宇宙密度场表示的总和Navarro-Frenk-White晕。我们产生现实的模拟星系形状目录考虑剪切变形从孤立的晕的配置匹配斯巴鲁超Suprime-Cam调查与其光度红移估计。我们表明,自适应方法显着减少了视线拖尾,这是由在不同的红移的透镜内核之间的相关性。质量下限为$10^{14.0} h^{-1}M_{\odot}$、$10^{14.7} h^{-1}M_{\odot}$、$10^{15.0} h^{-1}M_{\odot}$的透镜状团簇可分别在低($z<0.3$)、中位($0.3\leq z< 0.6$)和高($0.6\leq z< 0.85$)红移处以1.5- $σ$置信度检测到,平均错误检测率为0.022 deg $^{-2}$。对于$z\leq 0.4$处的晕,估计的星系团红移系统地低于$Δz \sim 0.03$的真实值,但对于$0.4<z\leq 0.85$处的星系团,相对红移偏差低于$0.5\%$。红移估计的标准差是$0.092$。我们的方法可以直接三维集群检测准确的红移估计。
2022-02-02 astro-ph.CO