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
Mapping the cosmic mass distribution with stacked weak gravitational lensing and Doppler lensing
暗物质晕代表物质分布中密度最高的峰。相反，宇宙空洞是宇宙中密度较低的区域。探测宇宙的质量分布需要各种方法，包括微弱的引力透镜，它微妙地改变了遥远源的形状，多普勒透镜，由于特殊的速度而改变了物体的表观尺寸和大小。在这项工作中，我们采用引力和多普勒透镜效应来研究宇宙空洞/晕及其周围的物质分布。我们使用相对论$N$体代码\texttt{gevolution}，产生质量扰动，并开发一个新的光线追迹代码，依赖于设计的射线束方法。我们考虑了三种类型的晕质量和空洞半径，并提取宇宙学信息，通过堆叠周围的空洞/晕弱透镜和多普勒透镜信号。本文的结果表明，结合引力和多普勒透镜效应来映射质量分布的最佳策略应该集中在红移范围$z\approx 0.3-0.4$。本文的建议是，未来的光谱调查应该集中在这些红移，并利用引力和多普勒透镜技术，以提取有关整个宇宙网络，特别是宇宙空洞内部的底层物质分布的信息。这可以为正在进行的或未来的低红移光谱调查提供补充的宇宙学分析。
2021-12-08 astro-ph.CO
Detection of Stacked Filament Lensing Between SDSS Luminous Red Galaxies
我们在斯隆数字巡天的135，000对发光红星系（LRGs）之间寻找大质量细丝的透镜信号。我们开发了一种新的估计，干净地删除了更大的剪切信号的相邻LRG晕，只依赖于假设的球对称。我们考虑两种模型：一个是由$Λ$ CDM模型的射线追踪模拟构造的粗灯丝模型，另一个是由沿两个LRG连线的一串晕线模拟灯丝的细灯丝模型。我们表明，灯丝透镜信号是在很好的协议与厚模拟灯丝，而强烈不利于薄模型。由灯丝引起的透镜剪切的大小低于$10^{-4}$。采用似然比检验，我们发现一个4.5 $σ$的灯丝透镜信号的检测意义，对应于一个零假设波动概率$3 \times 10^{-6}$。我们还进行了几个零测试，以验证来自邻近LRG和其他剪切系统的残余剪切信号被最小化。
2016-01-29 astro-ph.CO
New constraints on $σ_8$ from a joint analysis of stacked gravitational lensing and clustering of galaxy clusters
对大巡天中星系团的成团和叠加引力透镜的联合分析可以约束结构的形成和演化以及宇宙学参数。在几维里半径以外的尺度上，晕偏置$b$是线性的，透镜信号主要由星系团周围物质的相关分布决定。讨论了一种基于最小模型的功率谱幅度$σ_8$和$b$的测量方法。我们考虑了一个从斯隆数字巡天中光度测量选择的红移范围为$0.1<z<0.6$的$\sim 120000$星团样本。利用$\sim 70000$团簇子样本的两点函数研究了自相关性;利用加拿大-法国-夏威夷Lensing巡天数据，利用$\sim 1200$团簇子样本的弱透镜信号研究了物质晕相关性。我们获得了$b$的直接测量，其随$Λ$ CDM范例的预测一致的质量而增加。假设是$Ω_\mathrm{M}=0.3$，我们就得到了$σ_8=0.78\pm0.16$。我们使用相同的集群来测量透镜效应和聚类，并且$σ_8$的估计不需要质量丰富度关系，也不需要选择函数的知识，也不需要$b$的建模。通过对偏差的额外理论先验，我们获得了$σ_8=0.75\pm0.08$。
2015-03-17 astro-ph.CO
AMICO galaxy clusters in KiDS-DR3: cosmological constraints from counts and stacked weak-lensing
利用AMICO KiDS-DR 3星表，对星系团的丰度和叠加弱透镜轮廓进行了宇宙学分析。该样品由3652个星系团组成，具有内在丰富度$λ^*\geq20$，有效面积为377度$^2$，在红移范围$z\in[0.1,\,0.6]$。我们通过模拟量化了样品的纯度和完整性。的统计分析已进行了同时建模的共动数密度的星系团和本征丰度和集群质量之间的比例关系，通过堆叠弱透镜轮廓建模评估。在似然性中考虑了超巡天模式引起的物质背景密度的起伏。假设一个平坦的$Λ$ CDM模型，我们约束$Ω_{\rm m}$，$σ_8$，$S_8 \equiv σ_8(Ω_{\rm m}/0.3)^{0.5}$，和质量丰富度标度关系的参数。获得了$Ω_{\rm m}=0.24^{+0.03}_{-0.04}$、$σ_8=0.86^{+0.07}_{-0.07}$、$S_8=0.78^{+0.04}_{-0.04}$。对$S_8$的约束在1 $σ$以内与WMAP和Planck的结果一致。此外，我们得到的集群质量标度关系的限制与以前的弱透镜只分析。
2021-12-22 astro-ph.CO
Robust covariance estimation of galaxy-galaxy weak lensing: validation and limitation of jackknife covariance
我们开发了一种方法来模拟星系星系弱透镜利用全天，光锥模拟和其固有的晕目录。利用模拟星表研究了星系-星系弱透镜效应的误差协方差矩阵，并将其与文献中常用的“折刀法”（jackknife，JK）协方差进行了比较。我们发现，存在的变化JK协方差超过实现模拟透镜测量，而平均JK协方差超过模拟可以给一个合理的准确估计的真正的协方差分离可比的大小JK子区域。在我们减去随机点周围的透镜测量后，发现JK协方差的分散度为$\sim10\%$。然而，JK方法倾向于低估在较大的分离的协方差，更多的是一个调查与源星系的数量密度较高。我们应用我们的方法对斯隆数字巡天（SDSS）的数据，并表明，48个模拟SDSS目录很好地再现了信号和JK协方差测量的真实数据。然后，我们认为，使用准确的协方差相比，JK协方差，使我们能够使用的透镜信号在大尺度上超出的大小的JK子区域，其中包含更清洁的宇宙学信息的线性制度。
2017-06-28 astro-ph.CO
Orientation Bias of Optically Selected Galaxy Clusters and Its Impact on Stacked Weak Lensing Analyses
弱透镜测量的平均剪切剖面的星系团的集群质量的一些代理binned通常被转换为集群质量估计的假设下，这些集群堆栈具有球对称性。在本文中，我们测试这种假设是否适用于光学选择集群分仓估计光学丰富度。使用从N体模拟中创建的模拟目录，真实地填充了星系，我们运行了一套光学星系团发现器，并估计了它们的光学丰富度。我们将星系团的真实质量和估计的光学丰富度和测量这些堆栈的椭圆率。我们发现，光学集群的选择和丰富度估计的过程是有偏见的，导致堆叠的结构是沿着视线拉长。我们表明，弱透镜单独不能测量这种取向偏差的大小。当星系团与晕唯一相关时，堆叠的光学选择星系团的弱透镜质量被高估了3- 6%。这种效应足够大，如果不通过模拟校准或同时拟合，就会导致像暗能量调查这样的大型调查得出的宇宙学参数出现重大偏差。这种偏见可能也有助于观察到的光学选择集群的观察和预测的Sunyaev-Zel'dovich信号之间的差异。
2014-06-24 astro-ph.CO
Ringing the universe with cosmic emptiness: void properties through a combined analysis of stacked weak gravitational and Doppler lensing
宇宙空洞的一个重要方面是，这些密度不足的区域提供了有关我们宇宙性质的补充信息。与致密区不同，空洞被物质所避开，也较少受到重子过程的污染。理解宇宙空洞性质的第一步是正确推断它们的质量分布。在文献中，已经实施了各种技术。在本文中，我们回顾了他们，并实现了一种新的技术，是基于多普勒透镜。我们使用相对论性的$N$体代码，\textsc{Gevolution}，产生宇宙学质量扰动，并实现三维射线追踪技术，它遵循射线束的演化。我们专注于宇宙空洞的各种属性（例如，空洞尺寸函数，2点关联函数，和空洞的密度分布），并比较其普遍趋势的结果。我们表明，当弱透镜与多普勒透镜相结合，我们得到更严格的约束比单独弱透镜。我们还获得了更好的协议之间的密度分布推断从透镜效应和密度分布推断晕示踪剂的空隙的中心部分。简要讨论了该结果对正在进行的和未来的低红移光谱巡天的意义。
2022-05-01 astro-ph.CO
Stacked strong and weak lensing united: Improved measurement of the stellar and dark matter distributions in massive early-type galaxies at $z\sim 0.5$
Department of Physics, Graduate School of Science, Chiba University（千叶大学理学研究科物理学系）；Center for Frontier Science, Chiba University（千叶大学前沿科学中心）
结合堆叠强透镜与弱透镜测量，改进红移0.5处大质量早型星系的恒星与暗物质分布约束，发现中心暗物质轮廓符合NFW轮廓，恒星初始质量函数底重，总密度轮廓斜率约-1.96。
2026-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing covariance on cut sky and SPT-Planck lensing tensions
我们研究了引力透镜对不完全天空覆盖实验的模拟宇宙微波背景数据的相关性及其对南极望远镜数据推断的影响。这些相关性与理论预期一致，由超样本和样本内透镜项的总和给出，在超样本透镜效应的幅度中仅具有通常可忽略的$\sim$ 5%的差异。包括这些影响，我们发现，透镜约束是在$3.0σ$或$2.1σ$之间的SPT偏振测量和普朗克温度或透镜重建约束的张力分别。如果忽略透镜诱导的协方差效应，则这些张力的显著性增加至$3.5σ$或$2.5σ$。一旦其他参数被边缘化，使用标准缩放参数$A_L$基本上低估了张力的重要性。通过参数化的超采样透镜通过平均收敛的SPT足迹，我们发现一个暗示的密度不足的SPT区域。我们还限制了额外的锐化的CMB声学峰值，由于错过了平滑的峰值由超采样透镜在一个水平，这是远远小于透镜样本方差。最后，我们延长通常的“移动的手段”统计评估紧张局势的非高斯后验，概括的方法来提取相关模式从嘈杂的模拟协方差矩阵，并提出了一种治疗的相关模式，而不是数据协方差，但作为辅助模型参数。
2018-10-22 astro-ph.CO
Full covariance of CMB and lensing reconstruction power spectra
宇宙微波背景辐射和透镜再现功率谱是宇宙学研究的有力工具。然而，它们是相关的，因为CMB功率谱是透镜化的，并且透镜化重建是使用CMB多极子构造的。我们进行了全面的自协方差和互协方差分析，包括偏振功率谱和最小方差透镜估计，并与理想化的未来CMB-S4观测模拟比较。协方差来源的波动在unlensed CMB和仪器噪声可以在很大程度上被删除，通过使用实现依赖于减去透镜重建噪声，留下一个相对简单的协方差模型，是由透镜引起的条款和少量的主成分很好地描述。对于CMB-S4任务，CMB和透镜功率谱之间的相关性将在$\sim 5σ$的水平上被检测到，忽略这些可能会将某些参数误差条低估几十个百分点。然而，我们发现，包含外部先验或数据集来估计参数误差条可以使相关性的影响几乎可以忽略不计。
2017-03-17 astro-ph.CO
The impact of projection effects on cluster observables: stacked lensing and projected clustering
光学星系团探测器不可避免地会受到投影效应的影响，它会将沿着视线的多个星系晕中的叠加星系误认为是一个单一的星系团。使用模拟集群目录建立从宇宙学N体模拟，我们量化这些投影效应的影响，特别关注的观测值集群宇宙学的兴趣，即集群透镜和集群信号。我们发现，“观察到的”集群，即通过我们的集群查找器算法识别的集群，表现出偏离基于统计各向同性晕轮模型的预期的透镜和聚类信号-虽然这两个信号在小尺度上都符合晕轮模型的预期，但它们在大尺度上表现出意想不到的提升，分别高达1.2或1.4倍。我们确定这些提升的起源为固有的选择偏差的光学集群发现器的集群内的灯丝对齐的视线，并表明，少数（$\sim 30\%$）的这种集群在整个样品是负责这个观察到的提升。我们讨论了我们的研究结果对以前的研究的光学集群的影响，以及在未来的集群宇宙学分析识别和减轻投影效应的前景。
2020-06-16 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
A fitting formula for the non-Gaussian contribution to the lensing power spectrum covariance
弱引力透镜是研究暗能量状态方程最有希望的工具之一。为了获得可靠的参数估计为当前和未来的实验，一个良好的理论理解的暗物质集群是必不可少的。特别令人感兴趣的是弱透镜观测，如宇宙剪切关联函数，可以确定的统计精度。我们构造了透镜功率谱协方差的非高斯部分的拟合公式。对协方差的高斯贡献（其与透镜功率谱的平方成比例）和可选的形状噪声可以通过将它们的贡献相加而容易地包括在内。从无量纲透镜功率谱的规范估计开始，我们首先在晕模型方法中对协方差进行建模，包括一个基准宇宙学的所有四个晕项，然后将两个多项式拟合到所找到的表达式。在大尺度上，我们在波数和无量纲功率谱中使用一阶多项式，其对于$\ell \to 0$渐近地朝向$1.1 C_{pt}$，即，使用树级扰动理论的协方差的非高斯部分的结果。另一方面，对于小尺度，我们采用二阶多项式的无量纲功率谱的拟合。我们得到了一个拟合公式的非高斯贡献的收敛功率谱协方差是精确到10%的非对角元素，和5%的对角元素，在范围$50 \lesssim \ell \lesssim 5000$，可用于单源红移$z_{s} \in [0.5,2.0]$在WMAP 5的宇宙学。
2009-07-09 astro-ph.CO
AMICO galaxy clusters in KiDS-DR3: cosmological constraints from large-scale stacked weak lensing profiles
上下文围绕着星系团的暗物质晕的大尺度质量分布提供了敏感的宇宙学信息。目的。在这项工作中，我们利用一个大的光度星系团样本，从公开的第三次数据发布的千度巡天，和相应的剪切信号，评估集群质量和测试的一致性$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）模型。特别是，我们研究了弱引力透镜效应的规模超过集群维里半径，其中的信号是由相关和不相关的物质密度分布沿视线。分析的目录包括6962个星系团，在红移范围$0.1 \leq z \leq 0.6$和信噪比大于3.5。方法.我们执行一个完整的贝叶斯分析，这些集群的堆叠剪切剖面模型。所采用的似然函数既考虑了小规模的1-晕项，主要用于约束集群的结构特性，和2-晕项，可用于约束宇宙学参数。结果我们发现，所采用的建模是成功的，以评估集群质量和总物质密度参数，$Ω_M$，拟合剪切剖面时，最大的可用尺度为35 Mpc/h。此外，我们的结果为星系团的叠加引力透镜中的2晕信号提供了强有力的观测证据，进一步证明了该探测器在宇宙学研究中的可靠性。这项工作的主要结果是一个强大的约束$Ω_M$，假设平坦的$Λ$ CDM宇宙学。我们得到$Ω_M = 0.29 \pm 0.02$，估计从全后验概率分布，符合估计从宇宙微波背景实验。
2021-05-28 astro-ph.CO
Forecasting Super-Sample Covariance in Future Weak Lensing Surveys with SuperSCRAM
可观测的宇宙包含着比任何有限体积测量都要大的尺度上的密度扰动。在比巡天测量更大的尺度上的扰动会降低它约束宇宙学参数的能力。观测量的依赖性，如弱透镜功率谱对这些长波长模式的超样本协方差的结果。为了准确预测未来调查的参数约束，需要准确考虑超样本效应。如果超样本协方差实际上是调查误差预算的一个主要组成部分，则可能有必要调查限制长波长模式具体实现的缓解策略。我们提出了一个基于Fisher矩阵的形式主义近似的超样本协方差的大小和缓解策略的有效性，为现实的调查几何形状。我们在公共代码SuperSCRAM中实现了我们的形式主义：超样本协方差减少和缓解。我们说明SuperSCRAM与一个例子的应用程序，在WFIRST弱透镜调查的模式有助于超样本协方差的约束下，在更广泛的LSST足迹的低红移星系数计数。我们发现，超样本协方差在7D宇宙学参数空间中的误差椭圆体的体积仅相对于高斯统计误差增加了4.5倍，但我们简单的缓解策略将污染减少了一半以上，达到了2.0倍。
2019-04-26 astro-ph.CO
Replicating weak-lensing summary-statistic covariances with normalizing flows
The University of Tokyo（东京大学）；University of São Paulo（圣保罗大学）
本文研究了归一化流模型在复制弱引力透镜总结统计协方差中的表现，发现需采用数据增强等策略以提高协方差恢复精度。
2026-08-03 astro-ph.CO
Bias hardened estimators of patchy screening profiles
本文针对CMB各向异性屏蔽探测中的透镜偏差问题，回顾了偏差来源，并将硬化技术应用于堆叠估计器，提出了在LSS示踪物上堆叠时消除透镜污染的策略，包括最优策略。
2025-06-20 astro-ph.CO
Halo Shapes From Weak Lensing: The Impact of Galaxy--Halo Misalignment
我们分析的影响星系晕错位弱透镜研究的能力，约束暗物质晕的形状，使用千年暗物质N体模拟和不同的半解析星系形成模型，以及更简单的蒙特卡罗测试相结合。由于分布的星系晕排列是不知道的细节，我们测试各种排列模型，连同不同的方法来确定晕的形状。除了对齐，我们研究晕质量和形状，星系的颜色和形态与由此产生的堆叠投影晕形状的相互作用。我们发现，只有在大量的星系和晕短轴平行的情况下，堆叠，投影晕轴比低于0.95。当使用更广泛的错位分布时，例如最近在星系形成的模拟中发现的那些，晕圈椭圆率信号被洗掉，并且将非常难以观测测量。重要的是要注意，由于理论未知数（半解析模型之间的差异，以及对齐模型之间的差异）导致的堆叠晕轴比的分布比任何统计不确定性都要大得多：假设仅仅因为LCDM预测非球面晕，堆叠投影形状将是椭圆形是天真的。事实上，还没有强大的LCDM预测这个程序，任何这样的椭圆晕信号的解释从透镜的物理晕属性方面将是非常困难的。
2011-11-28 astro-ph.CO
Complete super-sample lensing covariance in the response approach
我们推导出完整的超样本协方差（SSC）的物质和弱透镜收敛功率谱使用功率谱响应形式主义，以准确地描述耦合的超级到子调查模式。SSC项完全由观测窗函数、非线性物质功率谱和全一阶非线性功率谱响应函数表征，描述了对超观测密度和潮汐场扰动的响应。广义分离论域模拟可以有效地测量这些响应的非线性制度的结构形成，这是必要的透镜应用。我们推导出两种情况下的透镜SSC公式：一个下的Limber和平坦的天空近似，和一个更一般的超越Limber近似在超级调查模式，是有效的弯曲的天空应用。定量地，我们发现，对于天空分数$f_{\rm sky} \approx 0.3$和一个单一的源在$z_S=1$红移，使用平天和林伯近似低估了总SSC的贡献$\approx 10\%$。超验潮场对透镜SSC的贡献在多极子$\ell_1,\ell_2 \gtrsim 300$上约占总透镜协方差的$5\%$，这一贡献在宇宙学分析中尚未被考虑. SSC是占主导地位的非对角贡献的总透镜协方差，使其适当的，包括这些潮汐条款和超越宇宙剪切分析中的平天/林伯校正。
2018-04-24 astro-ph.CO
Testing Gravity with the Stacked Phase Space around Galaxy Clusters
在广义相对论中，星系团周围暗物质的平均速度场由质量分布唯一决定。后者可以通过弱透镜测量。我们提出了一种新的方法来测量的速度场（相空间密度）通过堆叠周围星系的光谱样品的红移。与透镜相结合，这产生了1-30 Mpc尺度上的重力直接测试。使用N-体模拟，我们表明，这种方法可以提高当前的约束f（R）和DGP模型参数的几个数量级时，适用于即将到来的成像和红移调查。
2012-06-27 astro-ph.CO
Galaxy-galaxy lensing estimators and their covariance properties
我们研究的协方差性质的实空间关联函数估计-主要是星系剪切相关性，或星系星系透镜-使用SDSS数据的剪切目录和镜头（特别是BOSS LOWZ样本）。使用模拟目录的镜头和来源，我们解开各种贡献的协方差矩阵，并比较它们与一个简单的分析模型。我们表明，不减去随机点周围的透镜测量从周围的透镜样品的测量是等效的，以执行测量使用的透镜密度场，而不是透镜过密度场。虽然使用透镜密度场的测量是无偏的（在没有系统学的情况下），但由于协方差中的附加项，其误差明显更大。因此，无论其对系统学的有益影响如何，都应该进行这种减法。比较误差估计的数据和模拟估计，涉及过密度，我们发现，误差占主导地位的形状噪声和镜头聚类，经验估计的协方差（折刀和标准差模拟）与理论估计是一致的，并且可以忽略的4点函数和超样本协方差的连接部分的当前水平的噪声。虽然协方差中不同项之间的权衡取决于调查配置（面积，源数密度），我们在这项工作中使用的诊断应该是有用的，为未来的工作，以测试其专业确定的协方差。
2017-08-23 astro-ph.CO
The Impact of Cross-Covariances Between the CMB and Reconstructed Lensing Power
本研究量化了透镜化CMB与重构引力透镜功率间的互协方差对宇宙学参数约束的影响，发现其对6参数ΛCDM模型影响较小，但对部分扩展模型影响可达误差棒的10%以上。
2023-08-22 astro-ph.CO
Minimizing gravitational lensing contributions to the primordial bispectrum covariance
下一代地基CMB实验旨在测量半个天空的温度和偏振波动，最高可达$\ell_{\rm max} \approx 5000$。结合普朗克大尺度数据，这将提供对原始非高斯性的改进约束。然而，这些实验令人印象深刻的分辨率将付出代价。除了来自银河系前景、河外前景和晚期引力效应的信号混淆之外，引力透镜将引入大的非高斯性，其可以通过连接的4点函数成为对双谱协方差的主要贡献。在这里，我们第一次对整个天空的温度和偏振分析计算这种影响。我们比较我们的分析结果与直接从基于地图的模拟的CMB天空的几个层次的仪器噪声。在文献中考虑的标准形状中，局部形状受影响最大，导致Simons天文台（SO）等实验的估计标准偏差增加35%，宇宙方差限制实验增加110%，包括温度和偏振模式高达$\ell_{\rm max} = 3800$。由于透镜4点函数的性质，对其他形状的影响减小，而对于正交形状仍然不可忽略。提出了两种可能的途径来减少非高斯贡献的协方差。首先通过边缘化透镜贡献，例如温度中的ISW透镜3pt功能，其次通过使CMB去透镜化。我们发现后一种方法可以删除几乎所有额外的协方差，降低到低于$<$ 5\%的局部双谱的效果。同时，去透镜化将从由透镜化（诸如ISW透镜化）引起的二次反射中去除信号偏差。
2019-12-16 astro-ph.CO
Cosmology with Stacked Cluster Weak Lensing and Cluster-Galaxy Cross-Correlations
团簇弱透镜是宇宙学的一个敏感探针，特别是物质团簇振幅和物质密度参数$Ω_m$。在星系团弱透镜宇宙学分析中，主要的干扰参数是真实晕质量与相关星系团观测值之间的离散度，记为$σ_{\ln Mc}$。我们表明，将星团弱透镜观测$ΔΣ$与投影的星团-星系互相关函数$w_{p,cg}$和星系自相关函数$w_{p,gg}$相结合，可以打破$σ_8$和$σ_{\ln Mc}$之间的简并性，从而实现对$σ_8$的紧密的、双水平的约束。使用宇宙学N体模拟网格，我们计算的$ΔΣ$，$w_{p,cg}$，$w_{p,gg}$相对于$σ_8$，$Ω_m$，$σ_{\ln Mc}$和晕占据分布（HOD）参数描述的星系人口的衍生物。我们还计算了由暗能量调查（DES）集群和弱透镜调查和BOSS CMASS星系红移调查的属性激发的协方差矩阵。对于我们的基准方案相结合的$ΔΣ$，$w_{p,cg}$，$w_{p,gg}$测量$0.3-30.0 \; h^{-1} \; \mathrm{Mpc}$，在$z=0.35-0.55$高于质量阈值$M_c\approx 2\times 10^{14} \; h^{-1} \; \mathrm{M_{\odot}}$的集群，我们预测$σ_8$上的$1.4\%$约束，同时边缘化超过$σ_{\ln Mc}$和所有HOD参数。将质量阈值降低到$1\times 10^{14} \; h…
2019-06-15 astro-ph.CO
Gravitational Lensing Simulations I : Covariance Matrices and Halo Catalogues
引力透镜观测现在已经足够大和精确，以至于对引力透镜信号的解释必须考虑到越来越多的理论限制和观测偏差。由于透镜信号在小角度尺度下最强，因此只有数值模拟才能忠实地再现非线性动力学和次级效应。这项工作是一系列工作中的第一项，其中迄今为止已知的所有引力透镜校正将在同一组模拟中实现，使用现实的模拟目录和非高斯统计。在这第一篇论文中，我们提出了TCS模拟套件和计算基本的统计，如二阶和三阶收敛和剪切关联函数。这些简单的测试设置了我们的模拟的有效性范围，这些模拟在亚弧分钟级别（或$\ell \sim 10^4$）上解决了大多数信号。我们还计算了几个统计估计的非高斯协方差矩阵，包括许多在加拿大法国夏威夷望远镜透镜调查（CFHTLenS）中使用的。从同样的实现，我们构建晕目录，计算一系列的属性，所需的大多数星系人口算法。这些模拟产品可供公开下载。
2014-12-09 astro-ph.CO
Prospects for Determining the Mass Distributions of Galaxy Clusters on Large Scales Using Weak Gravitational Lensing
二十多年来，Navarro，Frenk，and White（NFW）模型经受住了时间的考验;它被用来描述星系团外围的质量分布。对星系团的叠加弱透镜测量现在揭示了它们的维里半径之外的质量分布，在那里NFW模型不再适用。在这项研究中，我们评估如何以及参数化迪默和克拉夫斯托夫（DK）密度分布描述的特征质量分布的星系团从宇宙学模拟提取。这是从Cosmo-OWLS模拟中提取的50个最大质量的星系团的叠加合成透镜测量结果中确定的，使用暗物质Only运行以及最接近观测结果的运行。这些数据的特点反映了“称量巨人”巡天和未来大型综合巡天望远镜（LSST）的数据。与NFW模型相比，DK模型更受叠加数据的青睐，特别是对于未来的LSST数据，其中背景星系的数密度更高。DK配置文件取决于吸积历史的集群，这是在目前的研究中指定的。然而，最终可以研究具有不同吸积历史的质量指示的星系团的子样本。
2018-05-30 astro-ph.CO
Intrinsic alignments and 3d weak gravitational lensing
在本文中，我们将展示如何内在的对齐可以纳入一贯的形式主义的三维弱透镜。我们使用两种不同的描述的内在星系椭圆，所谓的线性和二次模型，分别。对于这两个模型，我们推导出的内在的对齐信号（II-对齐）和GI-对齐（内在和透镜引起的椭圆的互相关）的协方差矩阵。数值计算线性模型的协方差矩阵，并将结果与宇宙切变信号进行比较，我们发现，对于低红移的调查，总协方差矩阵主要由II-对齐的贡献。对于欧几里德一样的调查II-对齐仍然占主导地位的GI-对齐，但他们是一个以上的数量级小于透镜信号。椭圆率协方差矩阵的形状在k-k '平面上是完全不同的，一方面是宇宙剪切，另一方面是内在的排列。与透镜化相比，两种对准类型倾向于沿着对角线k= k '相当细长。此外，对于高多极子（1 ~ 100）的内在排列强烈集中沿对角线。
2013-06-27 astro-ph.CO
Impact of the non-Gaussian covariance of the weak lensing power spectrum and bispectrum on cosmological parameter estimation
研究了高斯近似在弱引力透镜分析中计算收敛功率和双谱的协方差矩阵的有效性。我们通过比较协方差矩阵中有和没有非高斯误差贡献的结果，重点关注其对宇宙学参数估计的影响。我们数值推导出的协方差矩阵以及宇宙学依赖的光谱从一个大的N体模拟进行各种宇宙学和进行Fisher矩阵预测断层弱透镜调查与三个源红移。在用最先进的拟合公式展示了我们模拟测量的功率和双谱的一致性之后，我们研究了协方差矩阵，假设在平均红移z_s=1.0时，在1500 deg^2范围内进行一次典型的测量，平均源数密度为30 arcmin^{-2}。虽然形状噪声贡献了显着的一部分，总的误差预算，它减轻了非高斯误差的影响，这个源数密度，我们发现，非高斯误差的累积信噪比下降到2000年的最大多极子的一个因素约2（3）的功率（双）频谱分析。它对最终的宇宙学参数预测的影响可以高达15%的一维统计误差的大小。这可能是一个问题，在未来的广泛和深入的弱透镜调查的精密宇宙学。我们还展示了非高斯误差贡献对暗能量品质因数的影响，并展示了具有固定观测时间的最佳调查设计。
2013-06-22 astro-ph.CO
Incorporating galaxy cluster triaxiality in stacked cluster weak lensing analyses
本文利用Buzzard模拟量化了redMaPPer星系团的三轴性系统偏差，发现其选择偏向主轴沿视线方向的星系团，并构建了解析模板来修正透镜轮廓，证实三轴性是DES Y1星系团宇宙学的主要偏差来源，但不足以完全解释低富集度端的张力。
2022-02-16 astro-ph.CO
Stacked phase-space density of galaxies around massive clusters: Comparison of dynamical and lensing masses
我们提出了一个测量的平均直方图的视线速度对星系和星系团。由于直方图可以在不同的星系团间距下测量，这种可观测的数据通常被称为堆叠相空间密度。我们制定的堆叠相空间密度的基础上的晕模型的方法，使该模型可以应用到真实的星系和星系团的样本。我们检查我们的模型，通过使用一个实际的大规模集群与已知的弱透镜质量和光谱观测星系周围的集群。与我们的模型的似然分析，使我们能够推断的球对称速度分散的大规模集群中观察到的星系。在68%的置信水平下，发现透镜质量为$1.1\times10^{15}\, h^{-1}M_{\odot}$的星系团周围星系的速度色散为$1180^{+83}_{-70}\, \mathrm{km/s}$.我们的约束条件证实了星系速度色散和宿主星系团质量之间的关系与广义相对论下仅暗物质N体模拟的预测是一致的。假设星团中的泊松方程可以被一个有效的引力常量$G_\mathrm{eff}$所改变，我们对速度色散的测量可以在几兆秒差距的长度尺度上对$2.5$施加一个严格的约束，其中$G_\mathrm{N}$是牛顿常数。
2021-07-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sidestepping the inversion of the weak-lensing covariance matrix with Approximate Bayesian Computation
弱引力透镜是为数不多的直接测量宇宙大尺度暗物质分布和估算宇宙学参数的方法之一。我们研究贝叶斯推理问题的数据协方差$\mathbf{C}$，估计从一些$n_{\textrm{s}}$的数值模拟，是奇异的。在大尺度结构观测的宇宙学背景下，创建大量这样的$N$体模拟通常是昂贵的。基于似然函数的推断通常包括精度矩阵$Ψ= \mathbf{C}^{-1}$。对应于$p$维数据向量的协方差矩阵对于$p \ge n_{\textrm{s}}$是奇异的，在这种情况下精度矩阵不可用。我们提出了似然自由推理方法近似贝叶斯计算（ABC）作为一种解决方案，规避了奇异协方差矩阵的求逆。我们提出的例子越来越复杂的程度，最终在一个现实的宇宙学场景的弱引力透镜功率谱的测定即将到来的欧洲航天局卫星欧几里德。虽然我们发现ABC参数估计方差略大于基于似然的方法，这是有限的设置与$p < n_{\textrm{s}}$相比，我们获得无偏的参数估计与ABC，即使在极端情况下，$p / n_{\textrm{s}} \gg 1$。该代码已公开提供，以确保结果的可重复性。
2023-02-28 astro-ph.CO
Impact of Property Covariance on Cluster Weak lensing Scaling Relations
本文利用MDPL2模拟和SAGE模型研究了弱引力透镜信号与星系团星系计数之间的内禀协方差，发现小尺度负协方差导致质量估计产生2-3%偏差，并归因于晕形成历史相关的次级性质。
2024-06-06 astro-ph.CO
Constraining Dark Energy With Stacked Concave Lenses
低密度区受非线性结构形成和重子物理的影响较小。它们是探测暗能量本质的理想场所，暗能量是宇宙加速的一种可能解释。与需要识别单个空洞的空洞透镜不同，我们研究了低密度位置（LDP）周围的堆叠透镜信号，LDP被定义为在投影中没有前景明亮星系的地方。该方法允许直接比较与数值计算结果绘制明亮的星系晕之间的对应关系。它导致了透镜信号，这些信号足够重要，可以区分几种暗能量模型。在这项工作中，我们使用CFHTLenS目录来定义LDP，以及测量它们的背景透镜信号。我们考虑了几种不同的前景亮星系的定义（红移范围和星等切割）。关于宇宙学模型，我们运行了六个模拟：第一组模拟具有相同的初始条件，使用$\rm{w_{de}=-1,-0.5,-0.8,-1.2}$ ;第二组模拟包括略微不同的$Λ$ CDM模型和来自\cite{2017NatAs...1..627Z}的w（z）模型。透镜效应的结果表明，与$\rm{w_{de}=-0.5,-0.8}$的模型是不赞成的，和其他四个模型都达到了可比的协议与数据。
2019-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The stellar and dark matter distributions in early-type galaxies measured by stacked weak gravitational lensing
Chiba University（千叶大学）；Center for Frontier Science, Chiba University（千叶大学前沿科学中心）
通过弱引力透镜测量研究了光度红星系的恒星质量及中心暗物质密度分布，发现大质量星系暗物质分布有非零核心半径，结果对反馈效应和恒星-晕质量关系提供新约束。
2026-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulations of Wide-Field Weak Lensing Surveys II: Covariance Matrix of Real Space Correlation Functions
利用Sato等人（2009）对Λ主导冷暗模型的1000次射线追踪模拟，我们研究了宇宙剪切关联函数的协方差矩阵，这是以前测量中使用的标准统计量。特定分离角的剪切关联函数在很宽的多极范围内甚至在勘测区域之外受到傅立叶模式的影响，这使得协方差矩阵的分析变得复杂。为了克服这些障碍，我们首先从1000个实现中构建高斯剪切模拟，然后使用高斯模拟来解开高斯协方差对我们从原始模拟中测量的协方差矩阵的贡献。我们发现，高斯协方差的解析公式高估了协方差幅度，由于有限的调查面积的影响。此外，高斯协方差的干净分离允许检查作为分离角和源红移的函数的非高斯协方差贡献。对于即将到来的调查与典型的源红移z_s=0.6和1.0，非高斯贡献的对角协方差分量在1弧分尺度是大于高斯贡献的20倍和10倍，分别。基于晕模型的预测定性地再现了模拟结果，但是在协方差幅度上显示出相当大的分歧。通过结合这些模拟结果，我们开发了一个拟合公式的协方差矩阵的任意区域覆盖的调查，考虑到有限的调查区域的高斯协方差的影响。
2011-04-11 astro-ph.CO
Joint analysis of cluster number counts and weak lensing power spectrum to correct for the super-sample covariance
在有限的测量体积上，一个相干的过密度或欠密度对比会导致观测到的晕数向上或向下波动。晕圈数的这种波动在非线性、小尺度上的弱透镜功率谱的观测振幅中增加了一个显着的协变散射，即所谓的超样本方差或晕圈样本方差。在本文中，我们表明，通过测量集群的数量计数和功率谱在同一个调查区域，我们可以减轻这种信息的损失，并显着提高科学回报，从即将到来的调查。首先，使用晕模型的方法，我们推导出晕数计数和弱透镜功率谱之间的互相关，考虑到超样本协方差效应，这很好地匹配从1000个实现的Lambda主导的冷暗物质模型测量的分布。然后，我们表明，增加观测到的M> 10^14 Ms/h的质量晕的计数可以显着提高弱透镜功率谱的信息含量，几乎恢复高斯信息高达lmax~1000，如果已知的质量晕的平均质量分布，这可以从堆叠透镜估计。当与M > 3或1 x 10^14 Ms/h的晕圈数计数相结合时，在lmax~1000 - 2000范围内，改进可达1.4或2倍，与单独的功率谱测量相比，相当于大2或4倍的调查体积。
2014-04-18 astro-ph.CO
Fast Generation of Covariance Matrices for Weak Lensing
即将到来的弱透镜巡天将以前所未有的精度探测大部分天空。为了推断宇宙学约束，需要大量的观测模拟来精确地模拟宇宙学观测量及其协方差。我们开发了一个名为UFalcon的并行化多透镜平面管道，旨在在最短的运行时间内从光锥生成全天空弱透镜映射。它利用L-PICOLA，一个近似的数值代码，它提供了一个快速和准确的替代宇宙学$N$体模拟。UFalcon地图是通过嵌套2个模拟构建的，覆盖从$z=0.1$到$1.5$的红移范围，而不复制模拟体积。我们计算的收敛和投影过密度映射L-PICOLA在光锥或快照模式。生成这样的地图，包括L-PICOLA模拟，在220个核心上需要大约3小时的walltime。我们使用的地图来计算的球谐功率谱，我们比较的理论预测和UFalcon使用完整的$N$体代码GADGET-2产生的结果。然后，我们计算的协方差矩阵的全天球谐功率谱使用150 UFalcon地图的基础上L-PICOLA在光锥模式。我们考虑PDF，高阶矩和平滑场方差的方差来量化协方差矩阵的准确性，我们发现对于尺度$\ell \sim 10^2$到$10^3$，协方差矩阵的准确性为百分之几。我们使用一个乐观的调查配置测试这种水平的准确性对宇宙学约束的影响，并发现最终的结果是强大的不确定性。我们开发的流水线的速度和准确性提供了一个基础，还包括进一步的重要功能，如掩蔽，变化的噪声，并将使我们能够计算协方差矩阵的模型超…
2018-01-17 astro-ph.CO
Baryonic effects for weak lensing. Part I. Power spectrum and covariance matrix
重子反馈效应导致小尺度下弱透镜角功率谱的抑制。这种抑制的形状和幅度约束不佳是即将到来的宇宙学弱透镜调查（如Euclid或LSST）的不确定性的重要来源。在这两篇系列论文中的第一篇中，我们使用模拟为宇宙剪切功率谱和相应的协方差矩阵建立了一个类似欧几里得的层析模拟数据集，这两个数据集都是根据施耐德等人的重子化方法进行重子效应校正的。（2019）。此外，我们开发了一个模拟器，以获得快速预测的重子功率抑制，使我们能够执行一个标准的$Λ$ CDM宇宙学与宇宙学和天体物理参数的似然推断分析。我们的主要发现是：（i）忽略重子效应会导致宇宙学参数$Ω_m$和$σ_8$的$σ$偏差大于5，（ii）将分析限制在最大尺度上，即不受重子影响的尺度上，使偏差消失，但会导致$Ω_m$ - $σ_8$等值线面积放大10倍以上;（iii）忽略重子对协方差矩阵的影响不会显著影响宇宙学参数的估计;（iv）虽然重子的抑制是轻微的宇宙学依赖，这种影响不会明显修改后轮廓。总的来说，我们的结论是，包括重子的不确定性方面的滋扰参数的结果在宇宙学的公正和令人惊讶的严格约束。
2020-03-30 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
Information content of weak lensing power spectrum and bispectrum: including the non-Gaussian error covariance matrix
我们解决的信息量在非高斯制度的弱透镜调查建模的功率谱和双谱的所有相关协方差，使用1000射线跟踪模拟实现的λ-CDM模型和分析晕模型。我们发展了一种形式化的描述所有三角形配置的功率谱和双谱的协方差矩阵。除了已知的贡献，扩展到六点关联函数，我们提出了一个新的贡献“晕样本方差（HSV）”所产生的耦合透镜傅立叶模式与大规模的质量波动的规模可比的调查区域通过晕偏置理论。我们表明，一旦我们考虑到HSV的模型预测是在良好的协议与模拟。在多极子l > 10^3时，HSV对协方差矩阵的贡献占主导地位，这是由质量大于10^14太阳质量且相对较低红移z < 0.4的大质量晕产生的。由于这种晕圈很容易从多色成像测量中识别出来，因此可以从数据中估计其影响。通过在功率谱中加入双谱，总的信息量或累积信噪比可提高20%~ 50%，最高可达10^3的某个最大多极，这相当于仅用功率谱测量就可将测量面积扩大1.4--2.3倍。然而，它仍然比高斯场的情况小3倍，主要是由于HSV。因此，双谱测量对宇宙学是有用的，但使用即将到来的调查的信息需要仔细估计非高斯协方差。
2013-07-16 astro-ph.CO
The integrated angular bispectrum of weak lensing
通过积分双谱研究了弱透镜收敛中的三点统计量。该统计量涉及测量斑块中的功率谱，因此易于测量，并且避免了估计非常大量的可能的双谱配置的复杂性。积分双谱主要探讨双谱的压缩极限。为了作为一组汇总统计量，需要对信号进行准确的理论预测，并且假设高斯采样分布，需要协方差矩阵。在本文中，我们通过模拟调查如何准确的理论公式的积分双谱及其协方差，发现有一个小的误差，在理论信号，和更严重的偏差，可能需要使用模拟估计的协方差矩阵。
2021-07-12 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
CMB Lens Sample Covariance and Consistency Relations
来自CMB温度场和偏振场的两点和更高点统计的引力透镜信息是内在相关的，因为它们被最后散射和观察之间的相同结构实现所透镜化。使用透镜样本协方差的分析模型，我们表明，有一个模式，单独测量的透镜CMB功率谱和透镜重建，进行这种相关性的大部分。一旦这些测量成为透镜样本方差占主导地位，这种模式应该提供一个有用的一致性检查之间的观测，在很大程度上是免费的采样和宇宙学参数的错误。违反一致性可能表明数据和透镜重建中的系统误差或最后散射的新物理学，其中任何一个都可能使宇宙学推断产生偏差，并使引力波失去光泽。第二种模式为空间平坦的宇宙提供了较弱的一致性检查。我们的分析隔离的额外信息提供的透镜在一个独立的方式，但也是有用的理解和预测CMB宇宙学参数误差的扩展$Λ$ CDM参数空间的暗能量，曲率和大质量中微子。为此，我们引入并测试了一种简单但准确的预测技术，即既不双重计数透镜信息，也不忽略观测量中的透镜。
2017-02-16 astro-ph.CO
Masses of Sunyaev-Zel'dovich Galaxy Clusters Detected by The Atacama Cosmology Telescope: Stacked Lensing Measurements with Subaru HSC Year 3 data
本文利用 Subaru HSC 第三年数据对 ACT 选取的 96 个 SZ 星系团进行叠加透镜分析，发现总质量与 SZ 质量相差 1.3 至 1.6 倍，并证实建模选择会引入 $1σ$ 级推断差异。
2024-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Cosmic Shear Covariance Matrix in $w$CDM: Cosmology Matters
我们在这里提出的cosmo-SLICS，一套新的模拟专门设计用于分析当前和即将到来的弱透镜数据超出标准的两点宇宙剪切。我们采样的$[Ω_{\rm m}, σ_8, h, w_0]$参数空间在25个点组织在一个拉丁超立方体，跨越一个范围，包含大部分的$2σ$后验分布正在进行的透镜调查。在这些节点中的每一个，我们发展一对$N$体模拟，其中采样方差被高度抑制，并射线跟踪体积800次，以进一步增加有效的天空覆盖。我们从这些伪独立的光锥中提取出一个透镜协方差矩阵，并表明它与基于800个真正独立的$N$体运行的合奏的蛮力构造密切匹配。更准确地说，Fisher分析表明，这两种方法产生边缘化的二维约束，变化小于6%的面积，结果，持有不同的调查规格，并匹配到15%内的面积从分析协方差计算。扩展与我们的25个$w$ CDM模型的比较，我们直接从数值模拟中探测了透镜协方差的宇宙学依赖性，在大多数宇宙学中，从分析模型中再现了非常好的Fisher结果。我们证明，在第一个地方的协方差矩阵进行评估的宇宙学的变化可能有一个数量级更大的影响的参数约束比不同的协方差估计技术的选择。我们提出了一个测试案例，在该案例中，我们生成快速预测的透镜信号及其相关的方差与灵活的高斯过程回归仿真器，实现了百分之几的精度，前者和后者的10%。
2019-10-24 astro-ph.CO
An optimal survey geometry of weak lensing survey: minimizing super-sample covariance
即将进行的广域弱透镜观测在时间和成本上都很昂贵，需要最佳的观测设计，以便从固定的可用望远镜时间中获得最大的科学回报。超样本协方差（SSC），这是由不可观测的模式，大于调查的大小，显着降低了弱透镜功率谱测量的统计精度，即使是在广域调查。使用1000模拟实现的对数正态模型，它近似的弱透镜场的$Λ$为主的冷暗物质模型，我们研究了一个最佳的调查几何形状，以尽量减少SSC污染的影响。对于具有固定勘测区域的连续勘测几何形状，更细长的几何形状（诸如边长比为1：400的矩形形状）减小SSC效应，并且与紧凑的几何形状（诸如正方形或圆形）相比，允许功率谱测量的累积信噪比（$S/N$）提高到$\ell_{\rm max}\simeq $几个$10^3$。当我们允许测量几何不连续但总面积固定时，假设$1\times 1$ sq.度面片作为测量覆盖区的基本构建块，最佳策略是以$\sim 15$度间隔定位面片。该分离角对应于两点关联函数具有负最小值的尺度。最佳配置允许在有效区域覆盖中的因子100增益以及在高多极处的$S/N$中的因子2.5改进，从而产生比紧凑几何结构中更宽的多极覆盖。
2014-09-02 astro-ph.CO
AMICO galaxy clusters in KiDS-DR3: Measurement of the halo bias and power spectrum normalization from a stacked weak lensing analysis
星系团是潜在物质密度场的有偏示踪剂。在非常大的半径超过约10 Mpc/ \textit{h}，剪切剖面显示的第二晕项的证据。这与星系团周围的相关物质分布有关，并与所谓的晕偏置成正比。我们提出了一个基于AMICO星系团目录的晕偏置质量关系的观测分析，包括在KiDS调查的第三版中检测到的约7000个候选者。我们分裂成14个红移丰富的箱子集群样本和推导出的晕偏差和维里质量在每个箱子通过堆叠弱透镜分析。观测到的晕偏差-质量关系和基于$Λ$ CDM标准宇宙学模型的理论预言在$2σ$内一致。整个目录的偏差和质量的平均测量值为$M_{200c} = (4.9 \pm 0.3) \times 10^{13} M_{\odot}/\textit{h}$和$b_h σ_8^2 = 1.2 \pm 0.1$。通过数值模拟中的偏差-质量关系的额外先验，我们用固定的物质密度$Ω_m = 0.3$约束功率谱的归一化，从而找到$σ_8 = 0.63 \pm 0.10$。
2022-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Planck Sunyaev-Zel'dovich Cluster Mass Calibration using Hyper Suprime-Cam Weak Lensing
使用$\sim$ 140度$^2$斯巴鲁超级超级凸轮（HSC）的调查数据，我们堆叠的弱透镜（WL）信号周围的五个普朗克集群内的足迹。这产生了平均普朗克集团质量密度分布的15 $σ$检测。五个普朗克星系团的质量范围相对较宽，$M_{\rm WL,500c} = (2-30)\times10^{14}\,M_\odot/h$的平均质量为$M_{\rm WL,500c} = (4.15\pm0.61)\times10^{14}\,M_\odot/h$。叠加的普朗克Sunyaev-Zel'dovich（SZ）质量与叠加的WL质量之比为$ \langle M_{\rm SZ}\rangle/\langle M_{\rm WL}\rangle = 1-b = 0.80\pm0.14$。这种质量偏差与以前的普朗克星系团WL质量校准误差范围内是一致的。我们讨论的影响，我们的研究结果的校准SZ集群计数和普朗克SZ集群计数和普朗克$Λ$ CDM宇宙学之间的紧张关系。
2018-01-10 astro-ph.CO
Simulations of Weak Gravitational Lensing - II : Including Finite Support Effects in Cosmic Shear Covariance Matrices
我们研究并量化了有限模拟体积对弱透镜两点和四点统计的影响。这些{ \it有限支持}（FS）的影响建模的几个估计，模拟箱的大小和源红移，并验证了对一个新的大型套件的500 $N$体模拟。比较表明，我们的理论模型是准确的剪切相关函数$ξ_{+}(θ)$和它的误差优于5%。我们发现，FS建模的最重要的数量是测量的角度$θ$和模拟框的角度大小在源红移，$θ_{box}(z_s)$，或多极等效$\ell / \ell_{box}(z_s)$之间的比率。当这个比值达到0.1时，与源红移无关，剪切相关函数$ξ_+$对$L_{box}= 1000$、$500$、$250$和$147\mbox{Mpc}/h$分别被抑制了5%、10%、20%和25%。当它达到0.2时，即使对于最大的长方体，抑制也超过25%。在$ξ_{-}(θ)$中观察到相同的效果，但角度要大得多。这对使用$N$ -体模拟来校准非线性引力聚集的影响或估计误差和系统学效应的宇宙学分析具有重要的影响，不应被忽视。我们提出了简单的半解析解决方案，以纠正这些有限箱效应的存在和不存在的调查口罩，该方法可以推广到任何弱透镜估计。这为估计弱透镜研究的准确协方差矩阵的重要问题提供了一个优雅的解决方案：只要箱效应得到校正，就不需要运行超大的模拟体积。
2014-06-02 astro-ph.CO
On the insufficiency of arbitrarily precise covariance matrices: non-Gaussian weak lensing likelihoods
我们调查是否高斯的可能性，通常假设在宇宙学数据的分析，是支持模拟调查数据。我们定义测试统计量，基于一种新的方法，首先破坏数据集中的高斯相关性，然后测量剩余的非高斯相关性。这个过程标记了以非高斯方式相互依赖的数据点对，从而确定了高斯似然假设的错误。利用这个诊断，我们发现CFHTLenS宇宙剪切关联函数中的非高斯关联是显著的。通过简单地排除最受污染的数据点，$s_8$的后验在没有加宽的情况下发生了位移，但是我们发现，来自普朗克宇宙微波背景数据的$s_8$的张力没有显著降低。然而，我们还表明，相关统计的一点分布是明显偏斜的，这样，声音弱透镜数据集本质上可能导致系统低透镜振幅推断。检测到的非高斯性随着角尺度的增加而变大，使得对于未来的广角勘测，例如欧几里得或LSST，由于它们的统计误差非常小，预计大尺度模式将受到越来越大的影响。后验的变化可能不可忽略，我们建议将这些诊断测试作为未来分析的一部分。
2017-09-25 astro-ph.CO
CODEX Weak Lensing: Concentration of Galaxy Clusters at z ~ 0.5
本文对CODEX巡天中在$0.40 \leqslant z \leqslant 0.62$上选取的27个丰富度星系团进行了叠加弱透镜分析。用CFHT在5个波段观察到了这些场。我们测量堆积的表面质量密度分布与$14σ$的意义在径向范围$0.1 < R\ Mpc\ h^{-1} < 2.5$。该配置文件是很好地描述了晕模型，与主晕项以下的NFW配置文件，包括偏心效应。为了减少潜在的系统误差和星系团成员星系的污染，我们采用了一种保守的色星等方法来选择背景样本。我们进行贝叶斯分析的堆叠配置文件和约束的最佳拟合NFW参数$M_{200c} = 6.6^{+1.0}_{-0.8} \times 10^{14} h^{-1} M_{\odot}$和$c_{200c} = 3.7^{+0.7}_{-0.6}$。偏心效应是根据先前对redMapPer SDSS集群的观测结果建模的。我们对$M_{200c}$和$c_{200c}$的约束使我们能够研究与数值预测的一致性，并选择浓度-质量关系来描述高丰度CODEX样品。比较我们的最佳拟合值为$M_{200c}$和$c_{200c}$与其他观测调查在不同的红移，我们发现没有证据的演化的浓度-质量关系，虽然它可以减轻特定的选择功能。类似于以前的研究调查的X射线光度-质量关系，我们的数据表明一个较低的演变比预期的自相似性。
2017-02-21 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
