我们研究的银河系分布的二维拓扑结构时,投影到二维球壳。使用最新的Horizon Run 4模拟数据,我们构建了二维场的属,并考虑了这种统计如何受到后期非线性效应的影响-主要是引力坍缩和红移空间失真(RSD)。我们还考虑了系统和数值的文物,如散粒噪声,星系的偏见,和有限像素的影响。我们使用厄米多项式展开的系统学模型,并进行了全面的分析,已知的影响的二维属,以期使用宇宙学参数估计的统计。我们发现,有限像素效应是由幅度下降,并可以小于$1\%$,通过采用像素小于角平滑长度的$1/3$。非线性引力演化引入了与时间相关的第零、第一和第二Hermite多项式系数,但对于平滑尺度$R_{\rm G} > 9 {\rm Mpc/h}$,在$z=1$和$z=0$之间,亏格振幅的变化小于$1\%$.在研究RSD时,在Hermite多项式展开中测量非零项直到三阶。当我们采用厚的红移壳层时,实空间和红移空间中的亏格曲线形状的差异很小,但振幅的变化仍然是一个显著的$\sim {\cal O}(10\%)$效应。星系偏置和散粒噪声的组合效应产生系统的影响,第二厄米多项式。结果表明,当采样时,使用星系质量削减显着降低了散粒噪声相对于随机采样的影响。
英文摘要:
We study the two-dimensional topology of the galactic distribution when projected onto two-dimensional spherical shells. Using the latest Horizon Run 4 simulation data, we construct the genus of the two-dimensional field and consider how this statistic is affected by late-time nonlinear effects -- principally gravitational collapse and redshift space distortion (RSD). We also consider systematic and numerical artifacts such as shot noise, galaxy bias, and finite pixel effects. We model the systematics using a Hermite polynomial expansion and perform a comprehensive analysis of known effects on the two-dimensional genus, with a view toward using the statistic for cosmological parameter estimation. We find that the finite pixel effect is dominated by an amplitude drop and can be made less than $1\%$ by adopting pixels smaller than $1/3$ of the angular smoothing length. Nonlinear gravitational evolution introduces time-dependent coefficients of the zeroth, first, and second Hermite polynomials, but the genus amplitude changes by less than $1\%$ between $z=1$ and $z=0$ for smoothing scales $R_{\rm G} > 9 {\rm Mpc/h}$. Non-zero terms are measured up to third order in the Hermite polynomial expansion when studying RSD. Differences in shapes of the genus curves in real and redshift space are small when we adopt thick redshift shells, but the amplitude change remains a significant $\sim {\cal O}(10\%)$ effect. The combined effects of galaxy biasing and shot noise produce systematic effects up to the second Hermite polynomial. It is shown that, when sampling, the use of galaxy mass cuts significantly reduces the effect of shot noise relative to random sampling.
Systematic Effects on the Genus Topology of Large Scale Structure of the Universe
宇宙的大尺度结构在标准结构形成范式中的线性区域内拓扑结构不随时间变化,是宇宙学研究原初非高斯性和宇宙膨胀历史的有用工具。然而,当从观测数据测量等密度等值面的拓扑结构时,由于用于定义密度场的像素的有限大小、非线性引力演化、红移空间失真、散粒噪声(离散采样)和密度场示踪剂分布的偏差,引入了许多系统效应。我们利用Horizon Run 2对ΛCDM宇宙学的模拟,研究了各种系统效应对亏格曲线的影响。我们用数值方法测量了引力演化物质和暗物质晕密度场的亏格曲线。研究发现,所有的非高斯偏差,由于系统的影响,可以用几个低阶厄米多项式从H0到H4建模。我们比较我们的结果与分析理论,只要有可能,并发现许多新的条款,在厄米级数的非高斯偏差作出重大贡献。特别地,由于非线性引力演化引起的亏格曲线的振幅下降可以用两项H0和H2精确地模拟,其系数都与均方密度涨落σ_0^2成正比。
An accurate method to determine the systematics due to the peculiar velocities of galaxies in measuring the Hubble constant from gravitational wave standard sirens
The clustering of galaxies in the SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: Analysis of potential systematics
本文分析了斯隆数字巡天(SDSS)-III重子振荡光谱巡天(BOSS)观测到的星系密度场。DR 9包含了超过40万个星系的光谱红移,这些星系分布在3,275度^[2]的范围内。我们识别,表征,并减轻系统的不确定性的来源对大规模集群测量的影响,无论是对红移空间关联函数的角矩和球平均功率谱,P(k),以确保强大的宇宙学约束将从这些数据中获得。由于成像系统学的原因,恒星的投影密度与较高红移(0.43 < z < 0.7)星系样本(“CMASS”样本)之间的相关性产生了一个系统误差,该误差大于尺度s > 120 h ^-1 Mpc或k <0.01 hMpc ^-1时的聚类测量的统计误差。我们发现,这些错误可以改善加权星系的表面亮度和本地恒星密度的基础上。我们使用模拟的CMASS选择函数的模拟星系目录,以确定随机选择星系红移,以模拟径向选择函数的随机样本赋予最小的系统误差的关联函数测量,这种系统误差是可以忽略不计的球平均关联函数。我们推荐的使用CMASS样本计算聚类测量的方法在同伴论文中被采用,这些论文定位了重子声学振荡特征的位置(Anderson et al. 2012),使用关联函数的完整形状约束宇宙学模型(Sanchez et al. 2012),并测量了结构增长率(Reid et al. 2012)。(节略)
The clustering of galaxies in the completed SDSS-III Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: theoretical systematics and Baryon Acoustic Oscillations in the galaxy correlation function
Photometric Redshifts and Systematic Variations in the SEDs of Luminous Red Galaxies from the SDSS DR7
利用贝叶斯模板拟合方法构造了一组光谱能量分布(SED)模板,用于估算亮红星系(LRGs)的光度红移。通过检查几个公开可用的SED集的颜色属性在0<z<0.5的红移范围内,并将它们与SDSS DR 7数据进行比较,我们发现,只有一些研究的SED近似匹配的颜色的LRG数据在整个红移范围内,但不是在定量水平所需的精确光度红移。我们产生新的SED叠加模型SED的复合恒星星族与爆发模型,允许两个组件被红的灰尘,以匹配的数据在五个不同的红移箱。我们选择了一组代表LRG数据在颜色空间中的五个红移箱,从而定义了我们的新的SED模板集光度红移估计。我们用新的模板集和我们的贝叶斯模板拟合光度红移代码(PhotoZ)得到的结果几乎是无偏的,σ(Δz)=0.027(包括离群值),和一小部分灾难性离群值(|z光-z光谱|/(1+z_spec)>0.15)。我们发现,最佳描述最亮星系(-24.5<M_R<-22.7)的模板确实在z=0.1到z=0.5之间变化,与恒星星族的老化一致。此外,我们发现,最佳描述z<0.1的星系的模板作为星系绝对星等的函数存在很大差异,这表明亮度较低的星系的恒星形成活动增加。我们的研究结果的基础上测光的SDSS LRG和我们的SED模板拟合的平均SDSS LRG光谱在不同的光度和红移箱的比较支持。
The First Systematic Survey of Stellar Halos in High-Inclination Galaxies Reveals Unusually Quiescent Merger Histories of Nearby Galaxies
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);University of Oxford(牛津大学);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉各拉纳大学)
Cosmology Requirements on Supernova Photometric Redshift Systematics for Rubin LSST and Roman Space Telescope
在即将到来的广域时域调查中,将发现和监测大约100万颗Ia型超新星(SN),如Vera C。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time(鲁宾天文台时空遗产巡天)对于宇宙学的应用,除了其他特性外,还需要精确的红移;然而绝大多数SN不会有光谱红移,即使是对于它们的宿主星系,也只有光度红移。我们评估了红移系统控制必要的强大的宇宙学。基于由机器学习产生的光度与真实红移关系,应用于LSST质量观察到的50万个星系的模拟,我们量化了平均关系和异常值分数和偏差中的系统学要求,以便不偏向暗能量宇宙学推断。某些红移范围是特别敏感的,激发了SN在$z\lesssim0.2$和$z\approx0.5$-0.6附近的光谱跟踪。包括Nancy Grace Roman太空望远镜近红外波段的模拟中,我们重新分析的约束,发现在高红移的改善,但很少在低红移的系统学导致强烈的宇宙学偏见。我们确定了一个完整的光谱调查SN主机星系$z\lesssim0.2$作为一个非常有利的元素强大的SN宇宙学。
CORN -- Chronometers of Relic Nature I: The first estimate of the expansion rate of the Universe using compact relic galaxies
Jagiellonian University(雅盖隆大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);University of Oxford(牛津大学);Open University(开放大学);SISSA(国际高等研究学院);University of Warwick(华威大学);National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心)
Dark matter haloes from dwarf to massive galaxies: no systematic inner-density tension with ΛCDM hydrodynamical simulations
Leiden University(莱顿大学);University of Surrey(萨里大学);Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉帕鲁纳大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学)