The impact of braiding covariance and in-survey covariance on next-generation galaxy surveys
随着星系调查变得更加精确并推向更小的尺度，对经典高斯公式之外的精确协方差的需求变得更加迫切。在这里，我调查的分析实施和影响的非高斯协方差项，我以前推导出星系聚类。编织协方差就是这样一类项，它同时受到内测和超测模式的影响。我提出了一个近似的编织协方差，加快了数值计算。我表明，包括编织协方差是一个必要条件，包括其他非高斯条款：在调查2-，3-和4-晕协方差，产生负特征值的协方差矩阵，如果考虑自己。然后，我量化参数约束的影响，预测欧几里德样的调查。与高斯情况相比，编织和调查协方差显着增加了宇宙学参数的误差条，特别是w的误差条增加了50%。晕圈占据分布（HOD）误差条也受到12%至39%的影响。考虑超样本协方差（SSC）也增加了参数误差，w增加了90%，HOD增加了7%至64%。总的来说，非高斯性使w的误差线增加了120%（其他宇宙学参数的误差线在15%到80%之间），HOD参数的误差线在17%到85%之间。在SSC之上考虑1-halo三谱项不足以捕获完整的非高斯影响：必须考虑编织和其余的调查协方差。最后，我讨论了为什么包含非高斯性一般缓解参数退化，使宇宙学约束更强大的天体物理学的不确定性。数据和重现文章结果和图的Python笔记本可在\url{https://github.com/fabienlacasa/BraidingArticle}上获得。[摘要]
2020-01-09 astro-ph.CO
An analytic approximation to the covariance between pre- and post-reconstruction galaxy two-point statistics
Berkeley Center for Cosmological Physics, UC Berkeley（加州大学伯克利分校宇宙学物理中心）；Department of Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校物理系）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；IRFU, CEA, Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学CEA IRFU）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）；NASA Hubble Fellowship Program（NASA哈勃学者项目）
本文提出一种解析近似公式计算重建前星系功率谱与重建后两点相关函数之间的交叉协方差，并通过DESI模拟验证其准确性，表明该交叉协方差足够小，近似处理即可满足宇宙学推断需求。
2026-05-28 astro-ph.CO
Covariances for cosmic shear and galaxy-galaxy lensing in the response approach
在这项研究中，我们测量的响应的物质和晕投影功率谱$P^{\rm 2D}_{\rm XY}(k)$（X，Y是物质和/或晕），一个大规模的密度对比，$δ_{\rm b}$，使用单独的宇宙模拟。我们表明，分数响应函数，即，$\mathrm{d}\ln P^{\rm 2D}_{\rm XY}(k)/\mathrm{d}δ_{\rm b}$，在模拟测量误差内与它们各自的三维功率谱相同。然后，使用各种$N$ -体模拟组合（具有周期性边界条件的小盒子模拟和大盒子模拟的子体积）来构建{投影场的模拟观测}，我们研究了超级调查模式在平行和垂直于投影方向的方向上如何影响$P^{\rm 2D}_{\rm XY}(k)$的协方差矩阵，称为超级样本协方差（SSC）。我们的研究结果表明，SSC项在小尺度上对物质-物质和物质-晕谱的协方差提供了主要贡献，但在晕-晕谱中没有提供显着的贡献。我们观察到，在每个红移壳层的大规模的密度对比导致大部分的SSC效应，我们没有观察到的SSC签名所产生的大规模的潮汐场的测量精度的水平。我们还开发了一种响应方法来校准宇宙剪切关联函数和星系-星系弱透镜的SSC项，并通过与光锥光线追迹模拟的比较来验证该方法。我们的方法提供了一个相当准确的，虽然计算成本低，方法来校准的协方差矩阵聚类观测可从广域星系调查。
2018-10-26 astro-ph.CO
Galaxy Power Spectrum Multipoles Covariance in Perturbation Theory
我们利用微扰理论计算了星系功率谱多极子的协方差，包括非线性演化、非线性和非局域偏差、径向红移空间畸变、任意观测窗口和散粒噪声散粒噪声的影响。我们重写的功率谱FKP估计在通常的窗口星系的波动和波动的星系数量内的调查量。我们表明，这导致一个更强的超样本协方差比在文献中假设，并导致大量的高斯信息泄漏。我们将协方差矩阵分解为几个贡献，这些贡献提供了对不同有偏示踪剂的行为的深入了解。我们表明，对于现实的调查，功率谱多极子的协方差已经占主导地位的散粒噪声和超级调查模式耦合在弱非线性政权。这两种效应都可以通过分析精确建模，使得对协方差的扰动处理非常引人注目。我们的方法允许的协方差变化的宇宙学和偏置参数的函数非常有效，调查几何进入固定内核，可以单独使用快速傅立叶变换（FFT）计算。我们发现，我们的分析协方差和估计从BOSS DR 12补丁模拟目录在整个范围内，我们测试，高达$k=0.6$ h/Mpc之间的协议。这预示着很好的应用到未来的调查，如DESI和欧几里得。本文附带的CovaPT代码可在https://github.com/JayWadekar/CovaPT上获得
2020-12-07 astro-ph.CO
On the correlations of galaxy peculiar velocities and their covariance
本文总结了利用星系 peculiar 速度相关函数检验宇宙学模型的方法，提出了新的解析协方差测定，并通过模拟验证其有效性。
2023-10-18 astro-ph.CO
Perturbation theory approach to predict the covariance matrices of the galaxy power spectrum and bispectrum in redshift space
在本文中，我们预测的功率谱和双谱的协方差矩阵，包括全非高斯贡献，红移空间失真，线性偏置效应和散粒噪声校正，使用微扰理论（PT）。为了量化红移空间失真效应，我们主要集中在功率和双谱的四极和四极分量。我们首次计算了5点和6点谱，预测了功率谱与双谱的互协方差以及双谱在红移空间中的自协方差。我们测试我们的计算的有效性，通过比较它们与测量的协方差矩阵的MultiDark补丁模拟目录，旨在重现从重子振荡光谱测量数据释放12测量的星系团。我们认为，简单的，领导阶微扰理论的作品，因为散粒噪声修正补丁模拟比其他高阶项，我们忽略了更占主导地位。同时，我们确认了比较中的一些差异，特别是互协方差。我们讨论了这种差异的潜在来源。我们还表明，我们的PT模型再现以及作为最大波数的函数的功率谱和双谱的累积信噪比，这意味着我们的PT模型成功地捕获的协方差矩阵的重要贡献。
2020-07-01 astro-ph.CO
Estimating the power spectrum covariance matrix with fewer mock samples
星系巡天测量功率谱（P（k））的协方差矩阵在理论上很难计算。目前的最佳实践是通过计算大量模拟目录的样本协方差来估计协方差矩阵。下一代星系巡天将需要数千个大体积模型来确定协方差矩阵，以达到所需的精度。逆协方差矩阵中的误差更大，并且随着P（k）箱的数量而缩放，使得问题更加尖锐。我们开发了一种估计协方差矩阵的方法，使用理论上合理的，少参数模型，校准与模拟目录。使用一组600个BOSS DR 11模拟星表，我们证明了一个七参数模型足以拟合BOSS DR 11 P（k）测量的协方差矩阵。使用此方法计算的协方差优于任何模拟数量的样本协方差，并且仅需要~100个模拟就可以完全收敛，并且逆协方差矩阵以相同的速率收敛。这种方法应该同样适用于下一代星系调查，尽管对更高精度的需求可能需要在拟合函数中添加额外的参数。
2015-08-31 astro-ph.CO
Covariance of the galaxy angular power spectrum with the halo model
随着对密度波动的确定在较大的调查中变得更加精确，考虑由于场的非线性而增加的协方差变得更加重要。在这里，我集中在星系的密度，与分析预测的非高斯使用晕模型结合标准微扰理论在真实空间中。我进行了一个精确的和详尽的推导所有的树级条款的非高斯协方差的星系$C_\ell$，与计算发展到三阶微扰理论和本地晕偏差，包括非本地潮汐张量效应。一个图解的方法被用来获得所涉及的星系三维三光谱，包括散粒噪声的贡献。投影的角度协方差推导出在所有的三光谱的情况下，没有林伯的近似，与其他观测比星系的潜在利益的公式。还讨论了从测量频谱中减去散粒噪声的效果，并简化了协方差，但仍保留了一些非高斯散粒噪声项。我做这个完整的推导和部分条款，以前在文献中使用，包括超样本协方差（SSC）之间的联系。我发现了丰富的额外条款，以前没有考虑，包括一个全新的类，我称之为编织条款，因为它包含多极混合内核。所有这些新的术语的重要性进行了讨论与分析论证。我发现，如果调查足够大或足够深，以探测与物质辐射平等$k_\mathrm{eq}$相当的尺度，它们即使不大于SSC，也可以与SSC相媲美。第9节为忙碌的读者提供了一个简短的、自成一体的方程摘要，可以在当前和未来的星系巡天分析中进行数值计算。
2018-07-11 astro-ph.CO
Neural network based emulation of galaxy power spectrum covariances -- A reanalysis of BOSS DR12 data
本文训练结合全连接层与transformer的神经网络仿真器快速生成星系功率谱协方差，并用于BOSS DR12高红移北银冠样本再分析，证明复杂宇宙学量仿真器可在宽参数范围内高精度用于实际似然分析。
2024-04-30 astro-ph.CO
Super sample covariance and the volume scaling of galaxy survey covariance matrices
研究了星系巡天协方差矩阵中超样本协方差（SSC）的实现与体积缩放方法，提出离散模式数修正新方法，在512倍体积缩放下实现3%的协方差匹配，显著节省计算资源。
2025-03-03 astro-ph.CO
Analytic bispectrum covariance for galaxy survey cosmology
California Institute of Technology（加州理工学院）；Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）
本文利用大型语言模型推导并实现了球形窗口下星系双谱协方差的解析计算，发现了窗口相关主导项，并通过Quijote模拟验证了其高效准确性，展示了人机协作研究模式。
2026-09-09 astro-ph.CO
Cosmological Inference from Galaxy-Clustering Power Spectrum: Gaussianization and Covariance Decomposition
从星系巡天中得到的两点聚类统计的似然拟合通常假设测量值为多元正态分布，并基于中心极限定理给出大量的过密度模式。然而，这种假设不能保持在最大规模的模式的数量是低的。虽然更准确的分布以前已经开发出理想化的情况下，我们推导出一个程序，适合于分析测量的功率谱与窗口效应，随机散粒噪声，并依赖于模型的协方差矩阵被拟合所有考虑。提出了一种数据变换，给出一个近似高斯似然，方差相关分解的协方差矩阵，以考虑其宇宙学的依赖性。通过与通常的正态假设下得到的修正的$t$似然比较，我们发现在数值试验中，我们的新方法对局部非高斯参数$f_\mathrm{NL}$给出了更精确的约束，而局部非高斯参数对大尺度功率是敏感的.一个简单的数据分析管道提供了这种新的方法在准备即将到来的大型星系调查，如DESI和欧几里得的直接应用。
2019-04-19 astro-ph.CO
Covariance in the Thermal SZ-Weak Lensing Mass Scaling Relation of Galaxy Clusters
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应信号被广泛认为是具有小内禀散射的星系团的强质量代理。然而，最近的观测校准的tSZ标度关系，使用弱透镜（WL）质量表现出相当大的散射比从数值模拟预测的内在散射。这就提出了一个问题，即我们是否能够实现正在进行和即将进行的星系团tSZ-WL观测的全部统计能力。在这项工作中，我们调查的起源观察到的散射在tSZ-WL标度关系，使用模拟地图的星系团从宇宙流体动力学模拟提取。我们表明，从模拟tSZ-WL分析推断的内在散射是相当大的内在散射模拟中测得的，并在观察到的tSZ-WL关系的散射相媲美。我们发现，这种增强的散射起源于组合的相关结构的投影沿视线和不确定性的集群半径与WL质量估计，导致散射的幅度取决于tSZ和WL信号之间的协方差。我们提出了一个统计模型来恢复无偏的集群标度关系和宇宙学参数，考虑到协方差的tSZ-WL质量关系从多波长集群调查。
2016-05-24 astro-ph.CO
A pseudo-spectrum analysis of galaxy-galaxy lensing
本文介绍了赝谱方法在星系-星系透镜效应中的应用。我们推导出明确的表达式的伪谱分析的星系剪切交叉谱，这是傅立叶空间对应的堆叠星系星系透镜配置文件。伪谱方法校正观测问题，如测量几何，明亮恒星及其尖峰的掩模，以及不均匀的噪声，这些噪声使光谱失真，并混合了E模式和B模式信号。使用射线跟踪模拟N体模拟，包括现实的面具，我们确认，伪谱方法成功地恢复输入星系剪切交叉谱。我们还调查的协方差的星系剪切交叉频谱使用射线跟踪模拟表明，有一个多余的协方差相对于高斯协方差在小尺度的散粒噪声占主导地位的高斯近似。我们发现，过量的协方差是一致的期望从晕样本方差（HSV），这源于物质的波动尺度大于调查区域。本文应用伪谱方法对加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）切变星表的观测数据和Sloan数字巡天亮红星系（SDSS LRG）、重子振荡光谱巡天（BOSS）CMASS和LOWZ星系的三个不同光谱样本进行了分析。在7-10 $σ$的水平上，利用包含HSV贡献的协方差分析，发现了显著的星系切变交叉谱。我们还确认，所观察到的光谱与晕模型预测的晕占据分布参数估计从以前的工作是一致的。这项工作证明了在傅立叶空间中的星系-星系透镜分析的可行性。
2016-03-25 astro-ph.CO
Joint growth rate measurements from redshift-space distortions and peculiar velocities in the 6dF Galaxy Survey
我们提出了一个新的模型星系红移空间扭曲和奇特的速度之间的互协方差。我们将其与两个探测器的自协方差模型以完全自洽的最大似然方法结合起来，使我们能够提取增强的宇宙学参数约束。当我们的方法应用于6度场星系巡天（6dFGS）时，我们对结构增长率的约束是$fσ_8 = 0.384 \pm 0.052 \rm{(stat)} \pm 0.061 \rm{(sys)}$，对红移空间畸变参数的约束是$β= 0.289^{+0.044}_{-0.043} \rm{(stat)} \pm 0.049 \rm{(sys)}$ .我们发现，结构的增长率的统计不确定性降低了64%，当使用完全的协方差模型相比，红移-空间畸变自协方差模型和50%，当使用特殊的速度自协方差模型。我们的限制是一致的，从文献中结合多个示踪剂的大尺度结构，以及从其他6dFGS分析。我们的测量也与标准宇宙学模型一致。
2020-04-14 astro-ph.CO
Dark matter statistics for large galaxy catalogs: power spectra and covariance matrices
即将到来的和现有的大规模星系调查需要精确的理论预测的暗物质聚类统计数以千计的模拟星系目录。我们证明，这一目标可以实现我们的新的并行粒子网格（PM）Nbody代码（PPM-GLAM）在一个非常低的计算成本。我们运行了大约15，000次模拟，其中大约20亿个粒子，提供了波数高达k~ 1 h/Mpc的暗物质功率谱P（k）的约1%准确度。使用这个大的数据集，我们研究的功率谱协方差矩阵，制造模拟目录的垫脚石。与许多以前的分析和数值结果相比，我们发现归一化到功率谱C（k，k '）/P（k）P（k'）的协方差矩阵具有非对角分量的复杂结构。在小k值时出现一个上升趋势，在k=0.1-0.2h/Mpc时出现一个极小值。在k=0.5-0.6h/Mpc时也有极大值。标准化协方差矩阵随红移强烈演化：C（k，k '）~delta（t）^alpha P（k）P（k'），其中delta是线性增长因子，alpha ~ 1-1.25，这表明协方差矩阵依赖于宇宙学参数。我们还表明，超过1Gpc的波的功率谱和协方差矩阵的影响很小。这大大降低了理论预测的计算成本和复杂性：相对较小体积的~（1Gpc）^3模拟就能捕捉到暗物质聚集统计的必要性质。从我们数千次模拟中获得的所有功率谱都是公开的。
2017-01-20 astro-ph.CO
The Covariance of Photometric and Spectroscopic Two-Point Statistics: Implications for Cosmological Parameter Inference
为了将来自光谱数据的红移空间功率谱测量信息与来自光度测量的角弱透镜、星系团和星系-星系透镜功率谱（即$3 \times 2$点统计）结合起来，我们必须考虑两个探测器之间的协方差。目前，这两种测量之间的任何协方差都被忽略了，因为现有的光度和光谱测量主要是探测不同的宇宙体积。随着第四阶段调查数据的到来，情况将不再如此。本文在平面平行近似下，导出了高斯光场的光度二维角功率谱与三维红移空间功率谱之间协方差的解析表达式。我们发现，这两个探针是协变的大径向尺度上，但由于这些模式的信息含量是非常低的，由于样本方差，我们预测，它是安全的，忽略这种协方差进行宇宙学参数推断时。
2022-05-27 astro-ph.CO
Covariance matrices for galaxy cluster weak lensing: from virial regime to uncorrelated large-scale structure
下一代光学成像巡天将彻底改变对星系团弱引力透镜的观测，并对结构和宇宙加速的增长提供严格的限制。在这些实验中，准确的模型的协方差矩阵的集群弱透镜在获得强大的测量集群的平均质量和宇宙学参数起着关键作用。我们使用的分析计算和高分辨率N体模拟的组合，以获得准确的协方差矩阵，从维里制度的线性尺度的集群物质的互相关。我们使用公共光线跟踪透镜模拟验证此计算，并提供了一个软件包，用于计算各种集群和源样本选择的协方差矩阵。我们讨论了形状噪声和密度波动的相对重要性，径向箱大小的影响，以及非对角元素的影响。对于弱透镜源密度10/平方弧分，形状噪声通常在小于5 Mpc/h的共动尺度上占主导地位。然而，对于每平方弧分60，未来的弱透镜实验可能实现，密度波动通常在大于1 Mpc/h的尺度上占主导地位的方差，并保持与较小尺度上的形状噪声相当。
2019-10-15 astro-ph.CO
Efficient computation of the super-sample covariance for stage IV galaxy surveys
超样本协方差（SSC）是使用宇宙网深层结构的宇宙学分析的一个重要效应;然而，将其实际包含在管道中可能并非微不足道。我们解决了这个困难，提出了一个公式的精度（逆协方差）矩阵和应用程序更新的可能性或费舍尔预测管道。该公式在速度、可靠性、稳定性和易于实现方面具有几个优点。我们提出了一个分析应用程序，以显示SSC的三种方法之间的正式等价性：（i）在通常的协方差水平，（ii）在似然水平，（iii）与二次估计。然后，我们提出了一个应用程序，这个计算效率高的框架研究的影响不准确的建模SSC的宇宙学约束的第四阶段调查的反应。我们发现，一个弱透镜的分析是非常敏感的响应，需要在$\sim15\%$水平进行校准的尺度依赖的不准确的建模。对于弱透镜和星系聚类联合分析（也称为3x 2 pt），这种尺度依赖的敏感性不那么严重。然而，我们发现，幅度和规模的依赖性的响应必须校准在优于30%。
2023-03-14 astro-ph.CO
Primordial non-Gaussianity from the covariance of galaxy cluster counts
最近有人提出，暗物质晕的大尺度偏差敏感地依赖于局部形式的原始非高斯性。在本文中，我们指出，强规模依赖的非高斯晕偏差印记一个独特的签名的协方差簇计数。我们发现，使用集群计数的全协方差的结果在三（一）个数量级的非高斯参数f_NL相对于集群计数（计数+集群方差）约束单独的约束上的改进。我们预测的f_NL约束下，即将到来的暗能量调查中存在的不确定性的质量可观测的关系，晕偏差，测光红移。我们发现，DES可以产生的非高斯sigma（f_NL）~ 1-5的约束，即使相对保守的系统学假设。在数百兆秒差距的尺度上，集群计数的过度相关性将代表局部类型的原始非高斯性的确凿证据。
2010-06-11 astro-ph.CO
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
Galaxy redshift-space bispectrum: the Importance of Being Anisotropic
我们预测的好处，通过添加双谱各向异性信号的标准，两点和三点，聚类统计分析。特别是，我们预测宇宙学参数的约束，包括双谱高多极项连同星系功率谱（四极加四极）和各向同性双谱（ESPs）的数据向量。为此，提出了协方差分析矩阵模型。这个模板是仔细校准的数值协方差矩阵估计从一组模拟星系目录的众所周知的条款。测试校准后，使用功率谱和各向同性双谱测量从同一组模拟，我们扩展的协方差建模的星系双谱更高的多极。使用这个协方差矩阵，我们继续进行宇宙学参数推断使用适当生成的模拟数据向量。包括双谱多极子的十六极，产生1-D $68\%$可信区域的一组参数$(b_1,b_2,f,σ_8,f_\mathrm{NL},α_\perp, α_\parallel)$更紧密的一个因素为30 $\%$平均为$k_\mathrm{max}=0.09\,h$ /Mpc，显着减少在同一时间的退化存在于后验分布。
2020-06-19 astro-ph.CO
Combining cluster number counts and galaxy clustering
星系团丰度和星系成团是当前和未来大尺度星系巡天（如暗能量巡天）的两个重要宇宙学探测。为了把它们结合起来，必须考虑到它们不是独立的量，因为它们探测的是同一个密度场。为了提取参数约束，很好地理解它们的相关性是很重要的。我们提出了一个详细的建模的联合协方差矩阵之间的集群数计数和星系角功率谱。我们采用的光环模型的框架，辅以光环职业分布模型（HOD）。我们证明了会计非高斯产生准确的协方差预测的重要性。事实上，我们表明，非高斯协方差在小尺度，低红移或高集群质量成为主导。我们特别讨论了超样本协方差（SSC）的情况，包括星系散粒噪声，晕二阶偏差和非局域偏差的影响。我们证明了SSC服从数学不等式和正性。使用联合协方差矩阵和Fisher矩阵的方法，我们研究结合这两个探头约束宇宙学和HOD参数的前景。我们发现，该组合确实导致了明显更好的约束，与最好的单探针相比，宇宙学参数的改进为20%，HOD参数的改进甚至更大，误差线减少了1.4 - 4.8倍。这种情况尤其会发生，因为互协方差在小尺度上引入了探针之间的协同作用。我们的结论是，占非高斯效应是需要在星系调查这些观测值的联合分析。
2016-04-15 astro-ph.CO
On approximations of the redshift-space bispectrum and power spectrum multipoles covariance matrix
本文研究星系巡天中功率谱-双谱协方差矩阵的对角近似效应，发现对角近似虽使参数误差棒增大但低估真实误差，并探讨了中间近似方案，对当前及未来巡天分析具有重要意义。
2024-01-11 astro-ph.CO
Cosmological constraints from BOSS with analytic covariance matrices
我们使用解析协方差矩阵进行一个完整的形状分析的星系功率谱多极从重子振荡光谱巡天（BOSS）。我们得到的参数估计，同意以及基于样本协方差从2000星系模拟目录，从而验证了分析方法，并提供大量的计算成本降低。我们还强调了分析协方差的一些额外的优势。首先，分析不会受到采样噪声的影响，采样噪声会使约束产生偏差，并且通常需要扩大参数误差条。其次，它允许我们研究宇宙学约束的收敛性，重新计算解析协方差以匹配最佳拟合功率谱，这可以在一个可以忽略不计的计算成本，不像使用模拟目录。这些影响减少了宇宙学约束的系统误差预算，这表明分析方法可能是即将到来的高精度星系红移调查，如DESI和欧几里得的一个重要工具。最后，我们研究了功率谱协方差矩阵中的各种成分的影响，并表明，非高斯部分，其中包括定期三谱和超样本协方差，有一个边际效应（$\lesssim 10 \%$）的宇宙学参数误差酒吧。我们还建议改进Fisher预测中常用的分析协方差。
2020-12-24 astro-ph.CO
Improving constraints on the growth rate of structure by modelling the density-velocity cross-correlation in the 6dF Galaxy Survey
我们提出了第一个同时分析的星系过密和奇特的速度场建模他们的互协方差。我们将我们新的最大似然方法应用于6度场星系巡天（6dFGS）的数据，该数据具有迄今为止最大的单一奇特速度集合。我们提出了一个完整的推导的解析表达式的交叉协方差之间的星系过密和奇特的速度场，并找到一个非零相关的字段之间的尺度高达$\sim50 h^{-1}$ Mpc的直接证据。当利用互协方差时，我们对结构的归一化增长率的测量是$fσ_8(z=0) = 0.424^{+0.067}_{-0.064}$（15%精度），我们对红移空间畸变参数的测量是$β=0.341^{+0.062}_{-0.058}$（18%精度）。与仅使用自协方差信息相比，两个测量值均提高了$\sim$ 20%。这是一致的文献中的多示踪剂的方法，以及费舍尔矩阵预测和以前的分析6dFGS。我们的测量$fσ_8$是符合标准的宇宙学模型，我们将讨论我们的方法可以扩展到测试替代模型的重力。
2017-10-03 astro-ph.CO
Building a digital twin of a luminous red galaxy spectroscopic survey: galaxy properties and clustering covariance
明亮的红色星系（LRGs）是星系巡天所使用的宇宙大尺度结构的关键示踪物之一。因此，对它们的属性和聚类进行准确的预测是很重要的，包括这些统计数据的误差。在这里，我们描述了一种新的技术，它使用的半分析模型的星系形成{ \sc Galform}，嵌入在高分辨率的$N$ -体普朗克千年模拟，填充一千晕目录产生的使用PIMEL-PM $N$ -体{ \sc glam}代码。我们的混合方案使我们能够在原始$N$ -身体模拟中无法建模的尺度上进行聚类预测。在红移范围$z=0.6-1$内的LRG是从{ \sc Galform}输出中选择的，在$r$、$z$和$W1$波段中使用与暗能量光谱仪（DESI）测量中使用的类似的颜色幅度切割。我们发现，LRG晕连接是不平凡的，导致预测的非标准的晕占领分布，特别是，中央星系的占领没有达到统一的最大质量的晕，并随着质量的增加而下降。{ \sc glam}星表再现了{ \sc Galform}预测的LRGs的丰度和聚类，并与最近使用光度红移测量的类太阳能LRGs聚类结果显示出良好的一致性。我们使用\glam{}模拟计算的两点相关函数和功率谱的LRGs和它们的背景暗物质密度场的协方差矩阵，揭示了重要的差异。我们还预言了$z=0.6$、$0.74$和$0.93$的线性增长率和重子声振荡距离。所有类似LRG的目录都是公开的。
2020-05-31 astro-ph.CO
On the Significance of Covariance for Constraining Theoretical Models From Galaxy Observables
本文基于 CAMELS 恒星质量函数，结合 Fisher 分析与 ILI 及仿真器前向建模，证明协方差结构会显著改变参数约束和后验形态。
2024-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Suppressing cosmic variance with paired-and-fixed cosmological simulations: average properties and covariances of dark matter clustering statistics
从观测到的星系聚类中进行宇宙学推断需要对平均聚类统计量及其协方差进行准确的预测。这些都受到宇宙方差的影响--由于谐波数量有限而产生的统计噪声。宇宙方差可以通过固定谐波的振幅来抑制，而不是从暴胀模型预测的高斯分布中提取它们。初始实现也可以与180度翻转相位成对生成，以进一步减少方差。在这里，我们比较了使用配对和固定与高斯初始条件的平均暗物质聚类和协方差矩阵预测N体模拟的后果。在以前的研究中，我们发现配对和固定和高斯模拟的平均密度分布函数，功率谱和双谱之间没有可测量的差异。然而，从配对和固定的模拟的协方差被抑制在一个复杂的规模和红移依赖的方式。这种情况在重子声学振荡的尺度上尤其成问题，其中功率谱的协方差矩阵与高斯实现相比仅低20%，这意味着宇宙方差没有太大的减少。非平凡的抑制，结合配对和固定的协方差比高斯模拟的噪声更大的事实，表明没有从配对和固定的模拟获得准确的协方差矩阵的路径。由于协方差是至关重要的观测估计的星系团统计和宇宙学参数，配对和固定的模拟，虽然有用的一些应用程序，不能用于生产模拟星系目录。
2019-03-20 astro-ph.CO
Rhapsody-G simulations: galaxy clusters as baryonic closed boxes and the covariance between hot gas and galaxies
在一个足够大的宇宙体积内，重子守恒意味着一个简单的“闭箱”观点，其中重子分量的总和必须等于总封闭质量的一个常数。我们目前的证据，从狂想曲G流体动力学模拟的大规模星系团，封闭的盒子的期望可能会举行一个令人惊讶的程度内的内部，非线性区域的晕。在一个固定的晕质量，我们发现一个显着的反相关性之间的热气体质量分数和星系质量分数（冷气体+恒星），与$R_{500c}$内的秩相关系数为-0.69。由于这种反相关，重子总质量可以作为星团总质量的低散射代理。总重子分数的分数散射近似为$0.02 (Δ_c/100)^{0.6}$，而气体质量或恒星质量的散射幅度较大，并且随着半径的增加而下降得更慢。我们讨论了潜在的观测测试使用集群的光学和热气体特性选择的样本，模拟表明，联合选择恒星和热气体有可能实现5%的总晕质量的散射。
2015-07-22 astro-ph.CO
Modeling the angular correlation function and its full covariance in Photometric Galaxy Surveys
在不久的将来，宇宙学将看到大面积测光星系巡天的出现，如暗能量巡天（DES），其范围达到高红移（z ~ 1 - 2），但径向距离分辨率很差。在这样的情况下，将数据分成红移仓，并使用角关联函数$w(θ)$，或$C_{\ell}$功率谱，将成为提取宇宙学信息或通过重子声学振荡（BAO）探测器研究暗能量性质的标准方法。在这项工作中，我们提出了一个详细的模型$w(θ)$在大尺度上的红移和bin宽度的函数，包括所有相关的影响，即非线性引力集群，偏见，红移空间扭曲和photo-z的不确定性。我们还提出了一个模型的完整的协方差矩阵特征的角度相关测量，考虑到相同的效果为$w(θ)$，也有可能的散粒噪声分量和部分天空覆盖。提供了一个大容量的N体模拟从MICE合作，我们建立了几个合奏的模拟红移箱与天空的覆盖范围和深度典型的即将到来的光度调查。角相关模型和协方差矩阵模型在所有配置下都与模拟测量非常吻合。因此，在即将到来的光度测量（如DES）中，在BAO尺度上对$w(θ)$进行全形状分析的前景是非常令人鼓舞的。
2011-01-28 astro-ph.CO
Covariance of the matter power spectrum including the survey window function effect: N-body simulations vs. fifth-order perturbation theory on grid
我们提出了一个次到次到领先（五阶或NNLO）计算的协方差矩阵的物质功率谱，考虑到调查窗口函数的影响。利用标准微扰理论的网格计算方法GridSPT，快速生成微扰理论中五阶非线性密度场的多重实现，然后从样本中估计功率谱和协方差矩阵。最后，我们得到了非高斯协方差起源于单圈三谱没有显式计算的三谱。通过比较GridSPT的计算结果与N-体的结果，我们表明，NNLO GridSPT的结果再现了准线性尺度的N-体的结果，其中SPT准确地模拟非线性物质的功率谱。将测量窗口函数效应扩展到GridSPT相当简单，并且生成的NNLO协方差矩阵也与N体结果匹配良好。
2021-01-06 astro-ph.CO
Variegate galaxy cluster gas content: Mean fraction, scatter, selection effects and covariance with X-ray luminosity
我们使用一个独立于星团内介质含量的具有可靠质量的星团样本来测量平均气体质量分数及其散射、X射线选择对气体质量分数的偏差以及X射线光度与气体质量之间的协方差。该样本是由附近（$0.050<z<0.135$）宇宙中的34个星系团组成的，大部分是$14<\log M_{500}/M_\odot \lesssim 14.5$，质量是用焦散技术计算的。首先，我们发现，集成的气体密度分布有类似的形状，扩展早期的结果的基础上的子群的集群，如那些放松或X射线明亮的质量。其次，我们的样本的X射线无偏选择使我们能够揭示一个多样化的集群人口;气体质量分数显示$0.17\pm0.04$指数的分散，可能表明从集群到集群的反馈量相当可变，这比以前的样本中发现的更大，目标是星系团的亚群，如放松或X射线明亮的集群。的气体密度分布的相似性诱导X射线光度，气体质量和晕质量之间的几乎无散射的关系，并调制选择效应的晕气体质量分数：富含气体的集群优先包括在X射线选定的样品。几乎无散射关系也固定了$L_X-M$和$M_{gas}-M$关系的相对散射和斜率，并使核心切除的X射线光度和气体质量完全协变。因此，涉及X射线或SZ选定样品的宇宙学或天体物理学研究需要考虑选择效应和所研究的量与X射线光度/SZ强度的协方差。
2017-08-04 astro-ph.CO
Decorrelating the errors of the galaxy correlation function with compact transformation matrices
协方差矩阵估计是宇宙学的一个持续挑战，通常需要大量的合成模拟目录。协方差矩阵的非对角分量也使得难以在2点关联函数（2PCF）上显示代表性误差条，因为根据协方差矩阵的对角值计算的误差大大低估了不确定性。我们开发了一个程序，用于解相关的投影和各向异性的2PCF上的简单和规模紧凑的变换。这些变换矩阵的Cholesky分解和对称平方根的Fisher矩阵建模后。使用模拟目录，我们表明，变换后的投影和各向异性2PCF恢复相同的结构，作为原来的2PCF，同时产生很大程度上去相关的误差条。具体而言，我们提出了简单的基于Cholesky的变换矩阵，其将投影2PCF上的非对角协方差抑制约95%，将各向异性2PCF上的非对角协方差抑制约87%。这些变换也可以作为Fisher矩阵的高度正则化模型，压缩自由度，以便可以用更少的模拟来拟合Fisher矩阵。
2019-03-06 astro-ph.CO
Euclid: Effect of sample covariance on the number counts of galaxy clusters
目标。我们调查的背景下，欧几里德调查的集群数计数推断宇宙学参数约束的不确定性的散粒噪声和样本方差的贡献。方法.通过分析1000欧几里德样光锥，与PINOCCHIO近似方法产生的，我们验证了胡和Kravtsov 2003年的协方差矩阵的分析模型，其中考虑到统计误差的两个来源。然后，我们使用这样的协方差来定义的似然函数，更好地提取宇宙学信息，从集群数量计数的精度水平，将达到未来的欧几里德测光表的星系团。我们还研究了协方差矩阵的宇宙学依赖性对参数约束的影响。结果分析协方差矩阵再现了在10%水平内从模拟中测量的方差;这种差异对在这个统计水平上宇宙学参数约束的误差没有相当大的影响。此外，我们发现，高斯似然与宇宙学相关的协方差是唯一的模型，提供了一个无偏的宇宙学参数的推断，而不会低估的错误。
2021-02-17 astro-ph.CO
RascalC: A Jackknife Approach to Estimating Single and Multi-Tracer Galaxy Covariance Matrices
为了利用来自大型宇宙学巡天的聚类统计，需要精确的协方差矩阵。我们提出了一个新的代码来估计大规模的星系两点关联函数（2PCF）的协方差在任意的调查几何形状，由于新的采样技术，运行速度比以前的代码快$\sim 10^4$倍，计算细面元的协方差矩阵，可以忽略不计的噪声在不到100 CPU小时。在以前的作品中，非高斯近似通过一个小的散粒噪声在理论模型中，通过比较刀切调查协方差相关的刀切模型校准重新缩放。灵活的代码RascalC已经公开发布，并自动处理所有必要的预处理和后处理，只需要一个输入数据集（没有先前的2PCF模型）。从模拟调查和那些从一个大的模拟套件的大规模模型协方差之间的偏差被发现是难以区分的噪音。此外，输入模拟的选择被证明是不相关的所需的噪音水平低于$\sim 10^5$模拟。再加上其推广到多示踪剂数据集，这表明该算法是一个很好的分析工具，减少了大量的模拟模拟计算的需要。
2019-11-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
An exploration of galaxy-galaxy lensing and galaxy clustering in the Millennium-XXL simulation
星系-星系透镜效应和星系团数据的结合有可能同时约束宇宙学和星系形成模型。在本文中，我们进行了全面的探索，这些信号及其协方差通过分析和数值方法相结合。首先，我们推导出了投影星系关联函数和叠加切向剪切轮廓及其各自的协方差的解析表达式，其中包括高斯和离散噪声项。其次，我们测量这些量从模拟星系目录获得的千禧XXL模拟和半解析模型的星系形成。我们发现，在大尺度上（R>10 Mpc/h），星系的偏差是大致线性和确定性的。在较小的尺度上（R<5 Mpc/h），偏差是尺度和光度的复杂函数，由不同的空间分布和卫星星系的丰度决定，当应用不同的星等削减时，以及由宿主晕对星等的质量依赖性决定。我们的理论模型的协方差提供了一个相当好的描述测量的小规模和大规模。然而，在中间尺度（1<R<10 Mpc/h）上，预测误差小2-3倍，这表明需要在协方差中包含高阶非高斯项以进一步改进。重要的是，我们的理论和数值方法表明，星系星系透镜和集群信号有一个非零的互协方差矩阵与显着的bin到bin的相关性。未来的调查，旨在结合这些探头必须考虑到这一点，以获得公正和现实的限制。
2015-05-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Covariance matrices for variance-suppressed simulations
宇宙学的$N$体模拟提供了对宇宙结构的数值预测，以比较正在进行的和未来的调查数据，但是调查所绘制的宇宙体积的增加需要相应地降低模拟中的统计不确定性，通常通过以牺牲计算能力为代价增加模拟规模来实现。最近有人提出，通过采用固定振幅的初始条件来减少模拟方差，而不会产生额外的计算成本。这种方法已被证明不会引入偏见的各种统计，包括两点统计的星系样本通常用于提取宇宙学参数星系红移调查数据，但需要我们重新审视目前的方法估计协方差矩阵的聚类统计模拟。在这项工作中，我们发现，这是不平凡的构建协方差矩阵分析固定振幅的模拟，但我们证明，EZmock（有效Zel'dovich近似模拟目录），最有效的方法，用于构建模拟目录准确的两点和三点的统计，提供合理的协方差矩阵估计这样的模拟。我们进一步研究了如何通过振幅固定获得的方差抑制取决于三点聚类，小规模聚类和星系偏差，并提出直观的解释，我们观察到的EZmock偏差模型的基础上的效果。
2023-03-17 astro-ph.CO
Residual Smoothing: Using Mocks to Correct Model Covariance Matrices
协方差矩阵估计是宇宙学中一个具有挑战性的问题。最近的工作表明，模型协方差矩阵可以是精确的，并且在相对较大的尺度上它们也可以是准确的。我们引入了一种数据驱动的方法，可以从相应模型中缺失的模拟协方差矩阵中识别出特征，然后将其纳入模型中，而不会显着降低模型的精度。我们将这种方法应用到一个像BOSS一样的调查，并将模型协方差扩展到与测量红移空间畸变（8-40 Mpc/h）相关的尺度上，其中星系场是显着非高斯的。
2019-11-12 astro-ph.CO
Do gas-poor galaxy clusters have different galaxy populations? The positive covariance of hot and cold baryons
星系团在一定质量下表现出多种团内介质性质，其中包括气体组分、X射线光度和X射线表面亮度。在这项工作中，我们调查是否尚未确定的原因产生集群的X射线低表面亮度也会影响星系的属性，即丰富，丰富的浓度，宽度和位置的红色序列，颜色，光度和优势的最亮的星系团。我们使用SDSS-DR 12光度测定法，我们的分析因素的质量依赖性，以得出在固定的集群质量的趋势。表面亮度低的星系团，尽管有类似星系团的光度，却有丰富的星系团。贫气体、低X射线表面亮度、X射线暗质量的星团，在$4.4σ$水平上显示出比质量低25%的丰度。因此，丰度和数量取决于气体，如气体分数，$M_{gas}$，和X射线表面亮度，是协变的固定晕质量。特别是，我们没有确认的暗示，在固定质量的热和冷重子的反关联提出的文献。在我们的数据和样本量允许的灵敏度范围内，所有剩余的光学性质在固定质量下没有显示出协方差。我们得出结论，X射线和光学性质是不相交的，光学性质不显示签名的那些过程涉及气体含量，除了丰富的质量标度关系。X射线表面亮度和丰富度之间的协方差对于低表面亮度集群的有效X射线跟踪是有用的，因为它允许我们使用调查质量的光学数据预先选择集群，并防止昂贵的X射线观测。
2021-12-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
On estimating cosmology-dependent covariance matrices
我们描述了一个统计模型来估计物质示踪剂两点关联函数的协方差矩阵与宇宙学模拟。假设一个固定数量的宇宙学模拟运行，我们描述了如何建立一个“统计模拟器”的两点函数协方差在一个指定的范围内输入宇宙学参数。由于不同的宇宙学模型的模拟运行有助于约束协方差的形式，我们预测，宇宙学相关的协方差可以估计与一个相当数量的模拟，将需要估计固定的宇宙学的协方差。我们的框架是计划分析下一代宇宙学调查的模拟活动的必要的第一步。
2013-04-29 astro-ph.CO
2D-FFTLog: Efficient computation of real space covariance matrices for galaxy clustering and weak lensing
在大尺度结构巡天的似然分析中，精确的两点函数协方差矩阵是推断宇宙学参数的关键。在获得协方差的各种方法中，分析计算比从数据或模拟中估计要快得多，噪声也小得多。然而，从傅立叶空间到实空间的协方差变换涉及到两个贝塞尔积分的积分，这是数值速度慢，容易受到数值不确定性的影响。不准确的协方差可能会导致宇宙学参数的推断出现重大错误。在本文中，我们介绍了一个2D-FFTLog算法的有效，准确和数值稳定的计算非高斯实空间协方差的3D和投影统计。2D-FFTLog算法很容易扩展到执行实空间bin平均。我们应用该算法的协方差星系聚类和弱透镜的暗能量调查年3样和鲁宾天文台的遗产调查的空间和时间年1样的调查，并证明，对于这两个调查，我们的算法可以产生数值稳定的角箱平均协方差与平天近似，这是足够准确的推断宇宙学参数。用于计算实空间协方差的代码CosmoCov（有或没有平天近似）将与本文一起发布。
2021-02-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Super-sample covariance approximations and partial sky coverage
超样本协方差（SSC）是当前和未来星系巡天观测中大尺度结构（LSS）观测值统计误差的主要来源。在这项工作中，我们专注于SSC的集群计数，也被称为样本方差，这是特别有用的集群观测质量关系的自校准，我们的方法可以同样适用于其他观测，如星系团簇和透镜剪切。我们首先研究了文献中提出的两个解析近似的准确性，发现它们分别在15%和30-35%的水平上是准确的，对于同一红移仓中计数的协方差。然后，我们开发了一个谐波扩展形式主义，允许预测SSC在任意的调查掩模几何形状，如大的天空区域的当前和未来的调查。我们分析和数值表明，这种形式主义恢复了完整的天空和平坦的天空限制在文献中。然后，我们提出了一个有效的数值实现的形式主义，它允许快速，方便地运行的协方差预测时，修改调查掩码。我们将我们的方法应用于与暗能量调查足迹大致相似的掩模，发现不可忽略的负交叉z协方差，即红移箱是反相关的。我们还研究了由于明亮的恒星，质量削减或系统性删除而从孔中删除数据的情况，并发现这对SSC矩阵的结构没有明显的影响，仅通过有效的测量区域重新调整其幅度。这些进展使LSS观测值的分析协方差能够为当前和未来的星系巡天计算，这些巡天覆盖了平天近似失败的大面积天空。
2018-07-05 astro-ph.CO
Cosmological Simulations for Combined-Probe Analyses: Covariance and Neighbour-Exclusion Bias
我们提出了一个公共套件的弱透镜模拟数据，扩展了Scinet光锥模拟（SLICS），模拟交叉相关分析与不同的宇宙学探针。这些模拟包括KiDS-450和LSST类透镜数据，宇宙微波背景透镜图和模拟GAMA，BOSS和2dFLenS星系调查的模拟光谱调查。有844个独立的实现，我们的模拟优化组合探头协方差估计，我们说明了一个联合测量的情况下，涉及宇宙剪切，星系-星系透镜和星系聚类KiDS-450和BOSS数据。由于其高空间分辨率，SLICS也是最佳的预测信号的新的透镜估计，分析管道的验证，并测试一系列的系统效果，如相邻排斥偏差的影响，测量的断层宇宙剪切信号。对于像KiDS和DES这样的调查，在2角秒内发生对邻近星系的排斥，我们表明测量的宇宙剪切信号将偏低，但在通常用于宇宙剪切分析的角度尺度上不到百分之一。在更深的LSST类数据中，邻域排斥偏差的幅度加倍。本文中描述的仿真产品可在http://slics.roe.ac.uk/上获得。
2018-10-10 astro-ph.CO
Euclid preparation. XXVII. Covariance model validation for the 2-point correlation function of galaxy clusters
目的。我们验证了实空间星系团两点关联函数协方差的半解析模型。方法.使用1000个皮诺乔光锥模拟预期的欧几里得样本的星系团，我们校准一个简单的模型，以准确地描述聚类协方差。然后，我们使用这样一个模型来量化的协方差的变化的似然分析响应，并调查的影响，宇宙学相关的矩阵在统计水平上预期的欧几里得调查的星系团。结果我们发现，泊松散粒噪声的高斯模型不能正确地预测星系团的两点关联函数的协方差。通过引入一些额外的参数拟合模拟，该模型再现了数值协方差的10%的准确性，与宇宙学参数$Ω_{\rm m}$和$σ_8$的品质因数的差异约为5%。此外，我们发现协方差的宇宙学依赖性增加了不包含在平均值中的有价值的信息，显着提高了集群聚类的约束能力。最后，我们发现，宇宙学的优值可以进一步提高质量分仓考虑。我们的研究结果有显着的影响，推导宇宙学约束的2点聚类统计的欧几里德调查的星系团。
2022-11-23 astro-ph.CO
Cosmology-dependent covariance in galaxy cluster number counts: consequences for parameter inference
Universidade de Brasília（巴西利亚大学）；Universidade Estadual de Londrina（朗德里纳州立大学）
研究星系团计数似然中协方差固定假设对宇宙学参数估计的影响，发现固定协方差会显著高估或低估置信区间，但参数估计无偏，单次协方差更新可恢复正确不确定性。
2026-09-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
DESI Mock Challenge: Constructing DESI galaxy catalogues based on FastPM simulations
本文基于FastPM模拟和HOD模型构建DESI星系目录，精确重现N体模拟的星系成团性，并验证所得协方差矩阵在HOD拟合情形下能提供稳健的不确定性估计。
2023-12-01 astro-ph.CO
Large Covariance Matrices: Smooth Models from the 2-Point Correlation Function
本文介绍了一种在大尺度结构巡天中估计星系关联函数协方差矩阵的新方法。我们的方法结合了简单的理论结果与现实表征的调查，显着降低噪声的协方差矩阵。例如，只需投入约1，000个CPU小时，我们就可以生成一个具有噪声水平的模型协方差矩阵，否则需要约35，000次模拟。非高斯模型的贡献进行校准对模拟目录，之后，模型的协方差被发现是令人印象深刻的协议与模拟协方差矩阵。由于这种方法的校准需要更少的模拟比蛮力的方法，我们相信，它可以大大减少模拟分析未来的调查所需的数量。
2015-10-06 astro-ph.CO
Redshift-space correlation functions in large galaxy cluster surveys
正在进行的和即将进行的光学、X射线和毫米波星系团大规模调查将提供前所未有深度的丰富星系团样本。约束宇宙学模型的一个关键观测是这些天体的关联函数，通过它们的光谱红移来测量。我们研究了星系团的红移空间关联函数，在有限的红移区间上平均，以及它们的协方差矩阵。像往常一样展开勒让德多项式的红移空间相关的角度各向异性，我们认为红移空间失真的ESTA以及未来两个多极，$2\ell=2$和4。考虑到凯泽效应，我们开发了一种分析形式主义，以获得明确的表达，这些平均相关和协方差矩阵的所有贡献。我们包括散粒噪声和样本方差效应以及高斯和非高斯贡献。我们得到了合理的协议与数值模拟的平均相关性和协方差矩阵的大尺度（$r> 10 h^{-1}$ Mpc）。红移空间的畸变会将实空间相关放大约$10-20%$，这取决于晕的质量，但信噪比仍保持与实空间相关相同的量级。这种失真对于DES、Erosita和Euclid等测量来说是很重要的，它们也应该测量四极$2\ell=2$。第三个多极子，$2\ell=4$，可能只能被欧几里德探测到。
2013-05-16 astro-ph.CO
Non-Linear Matter Power Spectrum Covariance Matrix Errors and Cosmological Parameter Uncertainties
物质功率谱的协方差矩阵是星系团数据统计分析的关键要素。观测测量的独立实现可以用来对协方差进行采样，然而统计采样误差将传播到宇宙学参数推断中，可能限制即将到来的星系巡天的能力。作为独立实现的数量的函数，这些错误的影响已被评估为高斯分布的数据。然而，在后期的非线性集群的问题导致偏离高斯统计。在这里，我们解决了非高斯误差对样本协方差和精度矩阵误差的影响，使用一个大的数值N体模拟合奏。在有限体积效应可以忽略的模式范围内（$0.1\lesssim k\,[h\,{\rm Mpc^{-1}}]\lesssim 1.2$），我们发现样本协方差的估计方差相对于高斯预测高于$\sim 10\%$水平的偏差。在精度矩阵的情况下，这些减少到大约$\sim 5\%$。最后，我们进行Fisher分析，估计协方差误差对宇宙学参数约束的影响。特别是，假设欧几里德一样的调查特性，我们发现，一些独立的实现大于$\gtrsim 5000$是必要的，以减少贡献的样本协方差误差的宇宙学参数的不确定性在次百分比水平。我们还表明，限制分析大尺度$k\lesssim0.2\,h\,{\rm Mpc^{-1}}$的结果在约束力相当大的损失，而使用的线性协方差，包括较小的尺度导致低估的宇宙学参数的错误。
2016-04-13 astro-ph.CO
The full Fisher matrix for galaxy surveys
从单元格计数的Fisher矩阵出发，推导出大尺度结构多示踪剂调查的完整Fisher矩阵。关键的假设是，星系计数的协方差的逆是由混合位置空间和傅立叶空间基的协方差的朴素矩阵逆给出的。然后，我计算三维波数k的bin中功率谱的Fisher矩阵;位置x（或红移z）的函数的Fisher矩阵，例如示踪剂和/或生长函数的线性偏差;以及Fisher矩阵的交叉项，表示功率谱估计和偏差估计之间的相关性。当偏差和增长函数被完全指定，并且傅立叶空间箱足够大以至于它们之间的协方差可以忽略时，功率谱的Fisher矩阵简化为由Feldman，Kaiser和Peacock（1994）首先导出的广泛使用的结果。假设各向同性，在密度恒定、体积有限的情况下，可以进行Fisher矩阵的精确计算。然后，我展示了如何在一般情况下，确切的Fisher矩阵可以获得一系列的体积有限的调查。
2012-05-25 astro-ph.CO
Optimal computation of anisotropic galaxy three point correlation function multipoles using 2DFFTLOG formalism
我们研究了两个关键问题，对使用各向异性的三点关联函数（3PCF）的宇宙学参数推断：计算估计和高维的困难。我们展示了如何高维可能会减少显着多极分解的所有角度依赖。这允许导出各向异性3PCF的多极矩及其协方差矩阵的完整表达式，其中在平面平行极限中的每个多极处，维度从九个减少到两个。我们使用2D FFTLog形式主义，以显示如何多极矩与双动量积分的双谱和两个高度振荡的球面贝塞尔函数的产品和它的协方差与双动量积分的产品的三个星系的功率谱和四个高度振荡的球面贝塞尔函数的组合可能是最佳的计算。
2021-04-26 astro-ph.CO
Cosmological parameter inference from galaxy clustering: The effect of the posterior distribution of the power spectrum
我们认为后验分布的形状时，使用拟合宇宙学模型测量星系调查的功率谱。在非常大的尺度上，幂中的高斯后验分布不近似于我们对高斯密度场$δ_k$期望的后验分布$\mathcal{P}_R$，即使我们根据待测模型改变协方差矩阵。我们比较替代后验分布与$\mathcal{P}_R$，无论是模式的模式和预期的测量原始非高斯参数化的$f_\mathrm{NL}$。在协方差矩阵固定的高斯后验分布$\mathcal{P}_f$上进行边缘化，得到$f_\mathrm{NL}$的后验均值，对于具有欧几里得特征的数据集，$\triangle f_\mathrm{NL}=0.4$会低估$f_\mathrm{NL}$的后验均值，而对于斯隆数字巡天（SDSS）-III重子振荡光谱巡天（BOSS）的数据发布9（DR 9），$\triangle f_\mathrm{NL}=19.1$会低估$f_\mathrm{NL}$的后验均值。采用不同形式的后验函数意味着我们不一定需要每个待检验模型的不同协方差矩阵：这种依赖性被吸收到后验函数的函数形式中。因此，分析的计算负担显著降低。
2015-09-02 astro-ph.CO
Evaluating quenching in cosmological simulations of galaxy formation with spectral covariance in the optical window
本研究提出一种基于光谱协方差的模型无关方法，通过对比真实星系与 EAGLE 和 Illustris TNG100 模拟的光谱，评估了模拟在星系形成与淬灭机制（特别是 AGN 反馈与黑洞播种）上的表现。
2025-04-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
