We study the topology of the matter density field in two dimensional slices, and consider how we can use the amplitude $A$ of the genus for cosmological parameter estimation. Using the latest Horizon Run 4 simulation data, we calculate the genus of the smoothed density field constructed from lightcone mock galaxy catalogs. Information can be extracted from the amplitude of the genus by considering both its redshift evolution and magnitude. The constancy of the genus amplitude with redshift can be used as a standard population, from which we derive constraints on the equation of state of dark energy $w_{\rm de}$ - by measuring $A$ at $z \sim 0.1$ and $z \sim 1$, we can place an order $Δw_{\rm de} \sim {\cal O}(15\%)$ constraint on $w_{\rm de}$. By comparing $A$ to its Gaussian expectation value we can potentially derive an additional stringent constraint on the matter density $ΔΩ_{\rm mat} \sim 0.01$. We discuss the primary sources of contamination associated with the two measurements - redshift space distortion and shot noise. With accurate knowledge of galaxy bias, we can successfully remove the effect of redshift space distortion, and the combined effect of shot noise and non-linear gravitational evolution is suppressed by smoothing over suitably large scales $R_{\rm G} \ge 15 {\rm Mpc}/h$. Without knowledge of the bias, we discuss how joint measurements of the two and three dimensional genus can be used to constrain the growth factor $β= f/b$. The method can be applied optimally to redshift slices of a galaxy distribution generated using the drop-off technique.
Fast and accurate Gaia-unWISE quasar mock catalogs from LPT and Eulerian bias
Université de Genève(日内瓦大学);Universität Zürich(苏黎世大学);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉帕鲁尼亚大学);Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University(斯坦福大学卡弗里粒子天体物理学与宇宙学研究所);Institute of Astronomy and NAO, Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院天文与国家天文台研究所);MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group(匈牙利科学院-哥白尼天文所“动量”大尺度结构研究组)
Towards precision cosmology with Voids x CMB correlations (I): Roman-Agora mock catalogs and pipeline validation
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group(马塔-匈牙利科学院技术研究中心“动量”大尺度结构研究组);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与创新地球与天文学研究中心);CPPM, Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3(马赛物理中心,艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心/法国国家核与粒子物理研究所);Princeton University(普林斯顿大学)
A halo model approach for mock catalogs of time-variable strong gravitational lenses
Chiba University(千叶大学);Stony Brook University(石溪大学);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);The Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学间天文学与天体物理中心);Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI)(宇宙物理学与数学卡弗里研究所(WPI))
The DEEP2 Galaxy Redshift Survey: The Voronoi-Delaunay Method catalog of galaxy groups
我们提出了一个公开的星系群的目录构建的光谱样本的星系在第四次数据发布的DEEP 2星系红移调查,包括扩展的Groth带(EGS)。该星表包含1165个在EGS中有两个或更多成员的星群,其红移范围为0<z <1.5 and 1295 groups at z>0.6,在DEEP 2的其余部分。25%的EGS星系和14%的高z DEEP 2星系被分配到星系群。这些基团是使用Voronoi-Delaunay方法检测的,在此之后,它已经按照与Gerke等人(2005)中采用的方法类似的方法在模拟DEEP 2目录上进行了优化。在优化工作中,我们特别注意确保mock目录尽可能接近数据,并且我们已经分别在为EGS和DEEP 2的其余部分构建的mock上对我们的方法进行了微调。我们还探索了假设的宇宙学对我们推断的组发现效率的影响,通过对具有不同背景宇宙学的三个不同的模拟目录进行优化,发现这些不同模拟的组发现成功率存在很大差异。使用模拟目录的背景宇宙学是最符合当前的数据,我们估计,DEEP 2集团目录是72%的完整性和61%的纯度(74%和67%的EGS)和组发现者正确分类70%的星系,真正属于集团,与另外46%的闯入者星系污染的目录(66%和43%的EGS)。(节录)
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。
Jackknife resampling technique on mocks: an alternative method for covariance matrix estimation
我们提出了一个快速和强大的替代方法来计算协方差矩阵的情况下宇宙学研究。我们的方法是基于应用于仿真模拟目录的刀切响应。使用一组600个BOSS DR 11模拟星表作为参考,我们发现,刀切技术提供了一个类似的星系聚类协方差矩阵估计所需的模拟数量较少。收敛速度的比较表明,$\sim$ 7倍的模拟需要得到类似的精度方差。我们希望这种技术可以应用于任何分析中,可用的N体模拟的数量是低的。
Towards precision cosmology with Void x CMB correlations (II): Impact of mock catalogs on the Void x CMB lensing signal
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉戈纳大学);MTA–CSFK Lendület “Momentum” Large-Scale Structure (LSS) Research Group(匈牙利科学院-塞格德大学“动量”大尺度结构研究组);Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences(孔科利天文台,匈牙利研究与创新网络地球与天文学研究中心);CPPM, Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3(地中海粒子与核物理中心,艾克斯-马赛大学,法国国家科学研究中心/法国国家核与粒子物理研究所);Princeton University(普林斯顿大学);California Institute of Technology(加州理工学院)
研究通过分析模拟目录对Void x CMB引力透镜信号的影响,探讨了未来宇宙学约束的潜力,发现该信号对模拟目录的依赖性较低,预计罗马任务结合现有和未来CMB观测将显著提高信号噪声比。
Mock Observatory: two thousand lightcone mock catalogues of luminous red galaxies from the Hyper Suprime-Cam Survey for the cosmological large-scale analysis
Towards a self-consistent analysis of the anisotropic galaxy two- and three-point correlation functions on large scales: application to mock galaxy catalogues
Constructing a Mock Galaxy Catalog for the All-sky SPECtroscopic Survey of Nearby Galaxies (A-SPEC) Using the Machine-assisted Semi-Simulation Model
Seoul National University(首尔大学);Institute for Data Innovation in Science, Seoul National University(首尔大学数据创新科学研究所);NSF-Simons AI Institute for the Sky (SkAI)(美国国家科学基金会-西蒙斯天空人工智能研究所);SNU Astronomy Research Center, Seoul National University(首尔大学天体物理学研究中心);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文与空间科学研究院);Center for Theoretical Physics, Department of Physics and Astronomy, Seoul National University(首尔大学物理与天文学系理论物理中心);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
Mock Catalogs of Strongly Lensed Gravitational Waves via A Halo Model Approach with Ground-based Detectors
School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院);National Centre for Nuclear Research(波兰国家核研究中心);School of Physics and Optoelectronic, Yangtze University(长江大学物理与光电工程学院)
The Clustering of the SDSS Main Galaxy Sample II: Mock galaxy catalogues and a measurement of the growth of structure from Redshift Space Distortions at $z=0.15$
The completed SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey: 1000 multi-tracer mock catalogues with redshift evolution and systematics for galaxies and quasars of the final data release
我们对斯隆数字巡天-IV扩展重子振荡光谱巡天最终数据发布的重子声学振荡和红移空间畸变分析所用的每种类型的示踪剂产生了1000个合成聚类星表的实现(eBOSS DR 16),覆盖从0.6到2.2的红移范围,提供协方差矩阵的可靠估计,并测试分析管道相对于观测系统学的鲁棒性。通过扩展Zel'dovich近似密度场与一个有效的示踪剂偏差模型校准的聚类测量从观测数据,我们准确地再现了两个和三个点的聚类统计的eBOSS DR 16示踪剂,包括它们在红移空间中的互相关与非常低的计算成本。此外,我们还包括在不同的红移结构和样品选择偏差的引力演化,以及各种光度和光谱系统的影响。数据和模拟之间的自动聚类统计数据的一致性通常在从模拟推断的1个$σ$方差内,在配置空间中缩小到几个$h^{-1}\,{\rm Mpc}$,在傅立叶空间中缩小到$0.3\,h\,{\rm Mpc}^{-1}$。对于不同示踪剂之间的互相关,在配置空间中呈现相同的一致性水平,而只有在$0.15\,h\,{\rm Mpc}^{-1}$以上的尺度下,在傅立叶空间中才存在差异。数据聚类统计的准确再现允许可靠的协方差多示踪剂分析。
Redshift Weights for Baryon Acoustic Oscillations : Application to Mock Galaxy Catalogs
大红移巡天测量重子声学振荡(BAO)信号已被证明是测量宇宙学中距离-红移关系的一种有效方法。在Zhu et al.(2015)的工作基础上,我们开发了一种技术,可以直接从BAO测量中约束距离-红移关系,而无需将样本分成红移仓。我们参数化的距离红移的关系,相对于基准模型,作为一个二次膨胀。我们测量了它的系数,并从展开式中重建了距离-红移关系。我们将Zhu et al.(2015)中的红移加权技术应用于重建后的1000个QuickPM(QPM)模拟星系的聚类,并在$z=0.64$处实现了0.75%的角直径距离$D_A$的测量,以及在$z=0.29$处实现了哈勃参数H的相同精度。这些QPM模拟目录的目的是模仿集群和噪音水平的重子振荡光谱调查(BOSS)数据发布12(DR 12)。我们将红移方向上的关联函数压缩成一组加权的关联函数。这些估计量给出了组合样本范围内所有红移的无偏$D_A$和$H$测量值。我们证明了红移加权在提高距离和哈勃参数估计的有效性。而不是在一个单一的“有效”的红移测量在传统的分析,我们报告我们的$D_A$和$H$测量在所有的红移。$D_A$的测量分数误差范围为$z=0.2$的1.53%至$z=0.64$的0.75%。$H$的分数误差范围为0.75%($z=0.29$)至2.45%($z = 0.7$)。我们的测量结果与Fisher的预测一致,在10%到20%之间,这取决…