Information Content of the Angular Multipoles of Redshift-Space Galaxy Bispectrum
星系的红移空间双谱(三点统计)依赖于宇宙的膨胀率、增长率和几何形状,因此可以用来测量关键的宇宙学参数。在一个均匀的宇宙中,双谱是五个变量的函数,与它的两点统计对应物不同-功率谱,它是只有两个变量的函数-除非信息以某种方式减少,否则很难分析。最常考虑的简化方案依赖于在双谱三角形的可能方向上计算角积分,从而将其简化为描述三角形形状的仅三个变量的函数集。我们使用Fisher信息形式主义来研究与这种角积分相关的信息损失。没有任何减少,双谱单独可以提供约束的增长率参数$f$是更好的一个因素$2.5$相比,功率谱,为样本的发光的红色星系预计从不久的将来星系调查在一个红移的$z\sim0.65$。在较低的红移,改善可以高达$3$的一个因素。我们发现,大部分的信息是在前三个偶多极的方位平均。这表明,每种组态的双谱可以简化为三个数字(而不是一个二维函数),而不会损失大量的宇宙学相关信息。
2016-12-18 astro-ph.CO
Precision cosmology with redshift-space bispectrum: a perturbation theory based model at one-loop order
晚期宇宙中的大尺度物质分布呈现出引力诱导的非高斯性,双谱三点累积量被认为包含着重要的宇宙学信息。特别是,测量的双谱有助于收紧的约束暗能量和通过红移空间扭曲(RSD)修改的重力。本文在Taruya,Nishimichi & Saito(2010,Phys.Rev.D 82,063522)工作的基础上,提出了一种基于微扰理论的红移-空间物质双谱模型,该模型可以控制非微扰阻尼效应。表征这种非微扰阻尼由一个单变量函数与单个自由参数,PT模型的红移空间双谱进行了测试对一个大的宇宙学$N$体模拟,发现预测的双极矩和四极矩是在一个很好的协议与模拟的尺度下的重子声学振荡(远远超出了标准PT的协议范围)。还检验了阻尼效应的单变量分析的有效性,并且在次领先阶的PT计算中,自由参数的拟合值显示出与Taruya,Nishimichi & Saito(2010)从功率谱的PT模型获得的拟合值一致。
2017-05-07 astro-ph.CO
Precision analysis of the redshift-space galaxy bispectrum
研究了角平均红移空间星系双谱的信息含量。我们的方法的主要新颖之处是使用了一个系统的树级微扰理论模型,其中包括星系偏置,IR remation,并考虑了非线性红移空间失真,面元,和投影效应。我们分析了来自PT挑战模拟的数据,其累积体积为566 $h^{-3}$ Gpc $^3$,可以与理论预测进行精确比较。拟合我们的模拟数据的功率谱和双谱,并改变所有必要的宇宙学和滋扰参数在一致的马尔可夫链蒙特卡罗分析,我们发现,我们的树级双谱模型是有效的$k_{\max}=0.08~h{\rm Mpc}^{-1}$(在$z=0.61$)。我们还发现,包括双谱的功率谱改善了宇宙学参数的约束$(5-15)\%$相对于功率谱。改进是更显着的二次偏置参数的模拟星系,我们也表明偏离主机暗物质晕在$\sim 3σ$水平的偏见。最后,我们调整协方差和规模削减,以配合BOSS调查的体积,并估计在最小的$Λ$ CDM模型的双谱数据可以收紧约束的质量波动幅度$σ_8$大致$10\%$。
2021-10-19 astro-ph.CO
Constraining Primordial Non-Gaussianity with Post-reconstructed Galaxy Bispectrum in Redshift Space
星系双谱是研究早期宇宙暴胀物理的一个很有前途的工具,它可以作为原初非高斯性(PNG)的度量,但其信噪比受非线性引力增长引起的模耦合的影响很大。本文研究了从非线性星系密度场重建线性宇宙质量密度场的标准方法,以消除红移空间星系双谱的协方差。特别是,我们使用4000个独立的$N$体模拟重建的双谱的协方差星系大小的暗物质晕。我们的结果表明,双谱协方差的重建后的字段接近高斯预测的尺度为$k<0.2\, h\, {\rm Mpc}^{-1}$。我们还验证了前导阶PNG诱导的双谱不受微扰理论重建细节的影响。然后,我们证明了约束功率的后重建的双谱PNG的红移$\sim0.5$。此外,我们进行了Fisher分析,使预测的PNG约束星系双谱包括各向异性信号。假设SDSS重子振荡谱巡天中的一个大质量星系样本,我们发现后重建的双谱可以分别用$Δf_{\rm NL} \sim$ 13、90和42来约束PNG的局域型、等边型和正交型,使前重建的双谱的约束提高了$1.3-3.2$倍.总之,重建起着至关重要的作用,在约束各种类型的PNG签名与$Δf_{\rm NL}<1$的水平从星系双谱的基础上即将到来的星系调查。
2021-01-05 astro-ph.CO
Towards cosmological constraints from the compressed modal bispectrum: a robust comparison of real-space bispectrum estimators
高阶聚类统计,如星系双谱,可以为两点统计(如功率谱)提供补充宇宙学信息。虽然测量双谱的标准方式涉及在大量傅立叶三角形仓中估计双谱值,但是压缩模态双谱将双谱近似为基函数的线性组合,并且在所选择的基础上估计展开系数。在这项工作中,我们比较了两个估计器,使用并行管道来分析测量的真实空间晕双谱在一套$N$体模拟对应的总体积的$\sim 1{,}000 \,h^{-3}\,{\rm Gpc}^3$,协方差矩阵估计从10,000模拟晕目录。我们发现,模态双谱产生的约束是一致的,并与标准的双谱分析的竞争力:对于树级晕双谱模型内的晕偏置和散粒噪声参数高达$k_{\rm max} \approx 0.06 \, (0.10) \,h\,{\rm Mpc}^{-1}$,只有6(10)模态展开系数是必要的,以获得相当于标准的双谱估计使用$\sim$ 20至1,600三角箱,取决于箱宽度的约束。对于这项工作,我们已经实现了一个模态估计管道使用马尔可夫链蒙特卡罗模拟的第一次,我们详细讨论了如何参数后验和模态扩展是强大的,或敏感的,几个用户设置内的模态双谱管道。所实现的高效压缩和大量可用的模拟目录的组合允许我们量化模态双谱约束如何取决于用于估计协方差矩阵的模拟的数量和似然的函数形式。
2020-10-19 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
The Galaxy Power Spectrum and Bispectrum in Redshift Space
本文给出了红移空间中次领先(1-loop)级星系功率谱和领先级星系双谱在一般偏置展开或等价于偏置示踪剂的有效场论下的完整表达式。我们始终包括所有视线依赖选择效应。这些都是退化的许多,但不是全部,红移空间失真的贡献,并没有一贯的推导之前。此外,我们表明,在有效场论的框架下,在红移空间中的一致的偏置展开必须包括这些选择的贡献。物理参数的示踪剂样品的考虑和其观测选择必须被用来证明忽略的选择的贡献。总之,次领先级星系功率谱和领先级星系双谱在一般偏差展开中由22个参数描述,如果可以忽略选择效应,则减少到11个参数。对功率谱的所有贡献都可以用28个独立的环路积分来表示。
2019-01-10 astro-ph.CO
Bispectrum of cosmological density perturbations in the most general second-order scalar-tensor theory
在最一般的二阶标量-张量理论中,研究了由大尺度结构形成引起的物质密度扰动的双谱。在标准微扰理论的基础上,导出了用密度微扰的二阶核表示的双谱。我们发现,内核在领导秩序的特点是由一个参数,这是由线性密度扰动的解决方案,哈勃参数和其他功能指定的非线性相互作用。这不允许在最一般的二阶标量张量理论配备了万施泰因机制的物质密度扰动的双谱的不同行为。我们研究了动力学重力编织模型中双谱的典型行为。
2013-11-01 astro-ph.CO
Scale Dependence of Halo Bispectrum from Non-Gaussian Initial Conditions in Cosmological N-body Simulations
研究了非高斯初始条件下的晕双谱。基于一组大$N$体模拟,从具有局域型非高斯性的初始密度场出发,我们发现在大尺度压缩组态附近,晕双谱对Fourier空间三角形的形状和尺度有很强的依赖性.晕圈双谱的幅度大致按$f_nl^2$缩放。三角形上的缩放结果与Jeong & Komatsu基于微扰理论的预测一致。我们系统地研究了这种依赖性与不同的红移和晕质量阈值。结果表明,在较高的红移质量晕,晕双谱的$f_nl$依赖性更强。这一特征在未来的深星系和宽星系红移巡天中可以作为暴胀情景的有用参考。
2010-07-02 astro-ph.CO
Redshift-space 21-cm bispectrum multipoles as an SKA-era gravity test in the post-reionization Universe
Indian Statistical Institute(印度统计研究所);McGill University(麦吉尔大学);Ciela—Montreal Institute for Astrophysical Data Analysis and Machine Learning(Ciela-蒙特利尔天体物理数据分析与机器学习研究所)
利用SKA-MID观测红移空间21厘米双谱多项式,探测再电离后宇宙中偏离广义相对论的引力效应。
2026-01-26 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
Redshifted 21-cm Bispectrum I: Impact of the Redshift Space Distortions on the Signal from the Epoch of Reionization
双谱可以量化的非高斯性存在于红移的21厘米信号产生的中性氢(HI)在再电离(EoR)的时代。出于这一动机,我们进行了全面的研究EoR 21厘米双谱模拟信号。给出了一个再电离模型,证明了$k$空间中所有唯一三角形的双谱的行为。为了便于识别的独特的三角形,我们参数化的$k$ -三角形空间的两个参数,即三角形的两个臂($n=k_2/k_1$)和它们之间的角度($\cosθ$)的余弦的比率。此外,第一次,我们量化的影响的红移空间失真(RSD)的球平均EoR 21厘米双谱在整个独特的三角形空间。我们发现,实空间信号双谱的小和中间$k_1$ -三角形($k_1 \leq 0.6 \,{\rm Mpc^{-1}}$)是负的,在大多数的唯一的三角形空间。对于压缩、拉伸和线性$k_1$ -三角形,特别是对于较大的$k_1$值($k_1 \geq 0.6 \,{\rm Mpc^{-1}}$),它取正号。RSD显著影响双谱的符号和幅度。对于小的和中等的$k_1$ -三角形,在整个EoR期间,它通过$50-100\%$改变(增加/减少)双谱的幅度,而不改变其符号(大部分)。对于较大的$k_1$ -三角形,RSD对幅值的影响为$100-200\%$,并且还将符号从负翻转为正。我们的结论是,重要的是要考虑到RSD的影响,一个正确的解释EoR 21厘米双谱。
2020-10-10 astro-ph.CO
Towards optimal cosmological parameter recovery from compressed bispectrum statistics
在接下来的十年里,宇宙学参数约束的改进将由对大尺度结构的调查所推动。其固有的非线性表明,重要的信息将被嵌入在两点函数之外的更高的相关性中。提取这些信息极具挑战性:它需要精确的理论建模和大量的计算资源来估计描述不同傅立叶配置之间相关性的协方差矩阵。我们调查是否有可能减少协方差矩阵,而不显着的信息损失,通过使用代理聚合的傅立叶配置的一个子集上的双谱。具体而言,我们研究了结合功率谱与(a)模态双谱分解,(b)线关联函数和(c)集成双谱的$Λ$ CDM参数的约束。我们预测的误差酒吧$Λ$ CDM参数使用这些代理在未来的星系调查,并比较它们从测量的傅立叶双谱,包括简单的估计其退化的存在下,散粒噪声。我们的研究结果表明,模态双谱以及傅立叶双谱,即使有相当少的模式比傅立叶配置。线关联函数具有良好的性能,但与模态双谱不匹配。积分双谱对背景宇宙学的变化相对不敏感。我们发现,添加双谱数据可以提高约束的偏置参数和归一化$σ_8$由5相比,功率谱测量单独。对于其他参数,最多可提高$\sim$ 20%。最后,我们使用一系列的理论模型来探索现实预测所需的复杂性如何随每个代理而变化。(节略)
2017-05-11 astro-ph.CO
Efficient computation of the galaxy angular bispectrum in redshift space
Laboratoire d’Annecy de Physique Théorique, CNRS(阿讷西理论物理实验室,法国国家科学研究中心);Institute of Astronomy(天文研究所);Kavli Institute for Cosmology Cambridge(卡弗里宇宙学剑桥研究所);Ruđer Bošković Institute(鲁德·博什科维奇研究所);DAMTP, Centre for Mathematical Sciences(应用数学与理论物理系,数学科学中心)
提出一种平天近似方法,将红移空间中的角双谱表示为两个角功率谱乘积之和,显著提高计算效率,并通过与全天空积分对比验证了精度。
2026-05-28 astro-ph.CO
Cosmological parameters from weak lensing power spectrum and bispectrum tomography: including the non-Gaussian errors
我们重新审视一个真正的权力弱透镜双谱层析成像约束宇宙学参数,结合功率谱层析成像,基于Fisher信息矩阵形式主义。为了解释两点和三点水平的全部信息,我们包括了所有的功率谱和双谱信息,这些信息是从所有可用的层析红移仓、多极仓和不同的三角形配置的组合中构建的,这些组合在一个角尺度范围内(最高可达lmax=2000作为我们的基准选择)。对于参数预测,我们使用Kayo,Takada & Jain(2013)中的晕轮模型方法来建模功率谱和双谱之间的非高斯误差协方差以及互协方差,包括晕轮样本方差或非线性版本的拍频耦合。我们发现,增加双谱信息导致约60%的改善,在暗能量的品质因数相比,单独的透镜功率谱层析成像,三个红移箱层析成像和斯巴鲁型调查探测星系在典型的红移zs~1。这一改进相当于扩大了1.6个调查区域。因此,我们的研究结果表明,双谱或更一般的任何三点相关为基础的统计进行宇宙学参数的功率谱的补充信息。然而,改进是适度的相比,以前的索赔使用高斯误差假设,因此,我们的结果意味着更少的额外信息,甚至更高阶的时刻,如四点关联函数。
2013-06-19 astro-ph.CO
Testing the equivalence principle on cosmological scales using the odd multipoles of galaxy cross-power spectrum and bispectrum
广义相对论的基石之一是等效原理。然而,等效原理的有效性只在太阳系尺度上对标准物质场成立;这个结果不能假设在宇宙尺度上主导引力动力学的非标准物质场成立。在这里,我们将展示如何在宇宙学尺度上的等效原理可能会测试非标准的物质场使用的奇多极的星系交叉功率谱和双谱。该检验利用了过去光锥的宇称违背广义相对论变形对星系互功率谱和双谱的影响,并假设星系可以作为由重子和冷暗物质组成的检验粒子。如果重子和暗物质之间的等效原理不成立,这个假设将导致星系-重子的相对速度不为零。利用HI强度图/H $α$星系巡天的互功率谱和H $α$星系巡天的双谱,我们证明了相对速度可以被限制在星系速度的28%以下。
2021-07-30 astro-ph.CO
Dark matter and halo bispectrum in redshift space: theory and applications
我们提出了一个唯象修正的标准微扰理论预测的双谱在红移空间,使我们能够扩展到温和的非线性尺度在很宽的范围内的红移,$z\leq1.5$的模型。我们发现,我们可以描述的双谱的暗物质粒子与$\sim5%$的准确度为$k_i\lesssim0.10\,h/{\rm Mpc}$在$z=0$,为$k_i\lesssim0.15\,h/{\rm Mpc}$在$z=0.5$,为$k_i\lesssim0.17\,h/{\rm Mpc}$在$z=1.0$和为$k_i\lesssim0.20\,h/{\rm Mpc}$在$z=1.5$。我们还测试,拟合公式是能够描述具有不同的$Ω_m$,在$0.2\lesssim Ω_m \lesssim 0.4$的范围内,因此,在$z=0$,$0.4\lesssim f(z=0) \lesssim 0.6$的对数增长率$f$不同的值具有类似的精度的宇宙学的双谱。我们应用这个新的公式,恢复偏置参数,$f$和$σ_8$,结合红移空间功率谱和四极与双谱的暗物质粒子和晕。我们发现,这三个统计量的组合可以打破$b_1$,$f$和$σ_8$之间的简并性。对于暗物质粒子,新模型可以用来恢复$\sim1%$精度的$f$和$σ_8$。对于暗物质晕,我们发现$f$和$σ_8$呈现出更大的系统位移,$\sim10%$。系统性抵消的出现是因为在模拟偏差和红移空间扭曲之间的相互作用方面存在局…
2014-12-15 astro-ph.CO
Quantifying the redshift space distortion of the bispectrum III : Detection prospects of the multipole moments
通常使用多极矩来量化双谱的红移空间各向异性。在任何调查中测量这些多极的可能性取决于统计波动的水平。我们提出了一种计算星系巡天双谱多极子测量中统计涨落的形式。我们考虑规范的{ \it欧几里得}像星系调查和提出两个数量:的信噪比(SNR)量化的多极的可检测性,和秩相关量化的相关性之间的测量误差的任何两个多极。基于SNR值,我们发现{ \it Euclid}可以潜在地测量由傅立叶空间中的三个{ \bf k}向量形成的各种三角形形状上的双谱多极子直到$\ell=4$。通常,SNR对于线性三角形是最大的。SNR值也取决于观测的尺度和红移。虽然$\ell \leq 2$多极子可以用${\rm SNR}>5$测量,甚至在线性/准线性($k \lesssim 0.1 \,{\rm Mpc}^{-1}$)尺度上,但对于$\ell>2$多极子,我们需要去小尺度或需要增加bin大小。对于大多数多极子对,除了在挤压和拉伸三角形附近的一些三角形形状之外,误差在大部分三角形形状上仅弱相关。这使得可以组合不同多极子的测量以增加有效SNR。
2022-09-07 astro-ph.CO
The gravitational and lensing-ISW bispectrum of 21cm radiation
从COBE到普朗克的宇宙微波背景实验,将宇宙学带入了精确科学的时代,许多宇宙学参数现在都被确定到了百分比水平。下一代望远镜,专注于来自中性氢的宇宙学21厘米信号,将探测低红移宇宙中的巨大体积,并有可能确定暗能量属性和测试爱因斯坦引力的修改。我们研究了21厘米的双谱由于引力坍缩以及贡献的视线扰动的形式的透镜ISW双谱在低红移($z \sim 0.35-3$),即将到来的中性氢强度映射实验的目标。我们计算预期的双谱振幅,并使用Fisher预测模型来比较CHIME,MeerKAT和SKA-mid的强度映射调查的功率谱和双谱观测。我们发现,相结合的功率谱和双谱观测有可能减少宇宙学参数的一个数量级相比,普朗克的错误。最后,我们计算了透镜-ISW双谱的贡献,发现与宇宙微波背景分析不同,它可以安全地忽略21厘米双谱观测。
2018-12-10 astro-ph.CO
Speeding up the detectability of the harmonic-space galaxy bispectrum
我们提出了一种方法,使我们能够第一次估计的信噪比(SNR)的谐波空间星系双谱引起的重力,一个互补的探针已经建立了傅立叶空间聚类分析。我们将展示如何做到这一点,只考虑在多极空间中的$\sim1000$三角形配置,对应的计算加速的一个因素$\mathcal{O}(10^2)-\mathcal{O}(10^3)$,取决于红移箱,当包括轻度非线性尺度。假设观测规范与即将到来的光谱和光度星系调查,如欧几里得卫星和平方公里阵列(第1阶段),我们表明:给定一个单一的红移箱,光谱调查优于光度调查,和-由于散粒噪声和红移箱宽度平衡-箱在红移$z\sim1$带来更高的累积信噪比比箱在较低的红移$z \sim 0.5$。我们的最大累积SNR $\sim 15$的结果表明,谐波空间双谱是可检测的窄($Δz \sim 0.01$)光谱红移箱,即使只包括轻度非线性尺度。层析重建和高度非线性尺度的包含将进一步提高即将到来的星系调查的可探测性。此外,我们讨论了如何使用Karhunen-Loève变换,检测分析只需要一个$1 \times 1$协方差矩阵为一个单一的红移箱。
2020-12-31 astro-ph.CO
The Signature of Strong High-Redshift Radio Backgrounds on the Cosmic Dawn 21-cm Bispectrum
Tel-Aviv University(特拉维夫大学);National Institute of Technology Calicut(卡利卡特国家理工学院);University of Cambridge(剑桥大学);Kavli Institute for Cosmology(卡弗里宇宙学研究所)
本研究利用21厘米双谱分析高红移无线电背景对宇宙黎明时期信号的影响,揭示其非高斯性特征及观测意义。
2026-07-28 astro-ph.CO
Matter bispectrum of large-scale structure: Three-dimensional comparison between theoretical models and numerical simulations
我们研究了大尺度结构的物质双谱通过比较不同的扰动和唯象模型与测量从$N$体模拟获得的模态双谱估计。使用形状和振幅放大器,我们直接比较模拟数据与理论模型在整个三维域的双谱,不同的红移和尺度。我们回顾和研究了文献中预测单圈双谱的主要微扰方法:标准微扰理论,有效场论,显式拉格朗日和重整化微扰理论,并计算了后者也在两个循环的一些三角形配置。我们发现,有效场论(EFT)成功地将有效性的范围最远地扩展到轻度非线性政权,虽然在代价的自由额外的参数需要校准的模拟。对于更多的唯象晕模型,我们确认,尽管它的有效性在深度非线性政权,它有赤字的权力在中间尺度上,这是在较高的红移,这个问题得到改善,但没有解决,由组合晕微扰模型。我们从模拟中发现,在这个过渡区有一个强大的压缩双谱分量,这是显着低估的晕模型在早期的红移。因此,我们提出了一个现象学的方法来减轻这种赤字,我们发展成一个简单的现象学的“三形状”基准模型的基础上,我们已经从研究晕模型获得的三个基本形状。当在模拟上校准时,这个三形状基准模型准确地描述了所有尺度上的双谱和考虑的红移,提供了一个原型双谱HALOFIT类方法,可用于描述和测试参数依赖性。
2016-04-25 astro-ph.CO
The one-loop matter bispectrum as a probe of gravity and dark energy
在宇宙的大尺度结构中,引力引起的非高斯性,其特征在于高阶统计,如双谱(三点累积量),预计包含丰富的宇宙学信息。双谱的测量不仅可以改善宇宙学的约束条件,而且可以使我们在宇宙尺度上探测引力成为可能。在本文中,我们提出了一个框架,数值计算的单圈物质双谱的基础上的标准微扰理论(SPT)。这种方法允许对标准$Λ$ CDM模型进行一般修改,从而易于实现。我们展示了三个代表性的情况下,即Vainshtein屏蔽Dvali-Gabadadze-Porrati(DGP)模型,变色龙屏蔽胡-Sawicki $f(R)$模型和唯象暗散射(DS)动量交换模型的双谱计算的性能。预测的bispectra,然后从一组宇宙学的$N$体模拟的测量结果进行比较,并在微扰计算的简化或近似处理所产生的可能的系统学的影响进行了详细研究。我们发现,一个循环的双谱计算提供了显着更多的信息,一般的屏蔽和动量交换的影响比领先的顺序双谱计算。此外,单回路预测的准确性被证明是可比的非线性拟合公式在宽范围的波数($k\lesssim0.3\,h$ $\mbox{Mpc}^{-1}$),即使在较低的红移,$z\lesssim 1$。
2018-10-23 astro-ph.CO
Joint analysis of anisotropic power spectrum, bispectrum and trispectrum: application to N-body simulations
本文首次对N体模拟中红移空间物质场的功率谱、双谱和积分三谱进行了四极子和四极子的联合分析。与完整的马尔可夫链蒙特卡罗探索的后验分布,我们量化的约束宇宙学参数的对象密度的$n_\mathrm{p}=5\times10^{-4} (h\,\mathrm{Mpc}^{-1})^{3}$,红移$z=0.5$,和协方差对应的调查量的$V_\mathrm{survey} =25\,(h^{-1}\mathrm{Gpc})^3$,设置这是代表即将到来的星系红移调查。我们证明了双谱和i-三谱在约束关键宇宙学参数方面的互补性。特别是,相比国家的最先进的功率谱(四极杆加)和双谱(BISPECTRUM)分析,我们发现1D $68\%$可信区域较小的$(72\%,78\%,72\%,47\%,46\%)$的一个因素,分别为参数$(f,σ_8,f_\mathrm{nl},α_\parallel,α_\perp)$。这项工作激发了必要的额外努力,包括高阶统计的红移空间各向异性信号的分析和解释正在进行的和未来的星系调查。
2021-07-08 astro-ph.CO
Information content in the redshift-space galaxy power spectrum and bispectrum
我们提出了一个Fisher信息研究的统计影响的星系偏差和选择效应的关键宇宙学参数的估计星系红移调查,特别是,角直径的距离,哈勃参数,和线性增长率在一个给定的红移,冷暗物质密度,和倾斜和运行的原始功率谱。我们在这里包括的依赖于视线的选择贡献已知存在于真实的星系样本中。我们确定的最大波数包括在分析中,通过要求下一阶校正的星系功率谱或双谱,在这里处理的下一个领先的和领先的顺序,分别产生移位的$\lesssim 0.25σ$上的每一个宇宙学参数。对于单独的星系功率谱,选择效应会严重恶化约束,特别是对线性增长率。添加星系双谱有助于显著打破参数简并。我们发现,一个联合的功率谱双谱分析的欧氏调查仍然可以测量线性增长率的10%的精度后,完全边缘化的选择偏差。我们还讨论了系统的参数变化所产生的忽略选择效应和/或其他偏见参数,并强调,这是必要的,要么控制选择效果的百分比水平或边缘化。我们得到了罗马太空望远镜和HETDEX类似的结果。
2021-03-05 astro-ph.CO
A complete FFT-based decomposition formalism for the redshift-space bispectrum
为了从红移空间的非线性星系分布中充分提取宇宙学信息,必须考虑两点关联函数之外的高阶统计量。在本文中,我们提出了一个新的分解形式计算的各向异性双谱的红移空间和测量它从星系样本。我们的形式主义使用三极球谐分解与零总角动量压缩红移空间双谱中的3D模式分布。这种方法保留了宇宙的三个基本性质:统计均匀性,各向同性和宇称对称性,使我们能够有效地分离由红移空间失真(RSD)和Alcock-Paczyplowski(AP)效应引起的各向异性信号。各向异性信号的相关展开系数被减少到一个多极指数$L$,并且$L> 0$模式仅由RSD或AP效应引起。我们的形式主义有两个优点:(1)我们可以利用快速傅立叶变换(FFT)来测量双谱;(2)它给出了一个简单的表达式来校正测量几何,即,视窗功能。作为演示,我们测量了分解的双谱从重子振荡光谱巡天(BOSS)数据Release 12,并首次提出了$14σ$检测的各向异性双谱的$L=2$模式。
2019-08-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Full-Sky Angular Bispectrum in Redshift Space
我们在树水平上计算了星系数计数的红移依赖角双谱,包括非线性聚类偏差和首次数值估计的红移空间畸变(RSD)的影响。我们发现,对于窄的红移仓的非线性RSD的幅度是可比的物质密度扰动。虽然我们的数值结果只包括子地平线尺度上的相关条款,形式主义可以很容易地扩展到全树级双谱。我们的方法不依赖于平天近似,它可以很容易地推广到不同的来源,包括适当的偏置扩展。我们测试的精度Limber近似为不同的z仓。我们强调的微妙的,但相关的差异,星系数计数的角双谱相对于CMB,由于不同的尺度依赖的扰动。我们的形式主义也可以直接应用到角HI强度映射双谱。
2019-04-29 astro-ph.CO gr-qc
Toward Accurate Modeling of the Nonlinear Matter Bispectrum: Standard Perturbation Theory and Transients from Initial Conditions
精确模拟星系双谱中的非线性,即星系三点关联函数的傅里叶变换,对于充分利用它作为宇宙学探测器是必不可少的。在本文中,我们提出了数值模拟和理论上的挑战,非线性双谱。首先,我们测试的N体模拟使用不同的初始条件发生器测量的物质双谱的鲁棒性。我们运行了一套N体模拟使用Zel'dovich近似和二阶拉格朗日微扰理论(2LPT)在不同的起始红移,并发现从初始衰减模式的瞬态系统地减少在物质双谱的非线性。为了在$k<1$ $h$ /Mpc尺度上实现$z\le3$物质双谱的1%精度,需要初始红移为$z\gtrsim100$的2LPT初始条件发生器。然后,我们比较了各种解析公式和经验拟合函数建模的非线性物质双谱,并讨论了每一个是有效的制度。我们发现,从标准微扰理论的下一个到领先的顺序(一个循环)的修正匹配的N体结果准线性尺度的$z\ge1$。我们发现Gil-Mar 'ın等人(2012)的拟合公式在很宽的尺度范围内准确地预测了$z\le1$的物质双谱,但是在更高的红移下,Scoccimarro和Couchman(2001)给出的拟合公式与N体模拟的测量结果最吻合。
2015-08-04 astro-ph.CO
Constraining Primordial non-Gaussianity with Bispectrum and Power Spectum from Upcoming Optical and Radio Surveys
我们预测约束的原始非高斯性(PNG)和偏差参数的测量星系功率谱和双谱在未来的无线电连续谱和光学调查。在星系双谱中,我们考虑了一个全面的影响列表,包括非高斯初始条件下的偏差扩展到二阶,红移空间扭曲,红移的不确定性和理论误差。所有这些影响都首次合并在一个单一的PNG预测中。此外,我们改进了双谱模型在以前的预测,占三谱的贡献。所有效应都会对最终预测边界产生影响,而最终预测边界会因调查类型而异。我们发现,双谱可以导致改进的一个因素$\sim 5$的基础上单独的功率谱的界限,导致显着更好的约束本地型PNG,相对于当前的限制从\textit{Planck}。未来的无线电和测光测量可能会获得$σ(f_{\mathrm{NL}}^{\mathrm{loc}}) \approx 0.2$的测量误差。在等边PNG的情况下,星系双谱可以改善目前的界限,只有当显着改善在未来的红移测定,大体积,测光或无线电调查可以实现。对于正交非高斯性,预期约束通常与当前约束相当。
2018-05-03 astro-ph.CO
Clustering redshifts with the 21cm-galaxy cross-bispectrum
针对银河前景污染导致21cm强度测绘与星系光度巡天互相关退化的问题,提出利用二者交叉双谱恢复信息,可在两点函数失效时校准光度红移分布,满足未来实验精度需求。
2022-08-26 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
Detecting the relativistic galaxy bispectrum
傅立叶空间的星系双谱是复杂的,虚部来自于首阶相对论修正,这是由于多普勒效应、引力红移以及红移空间中的相关视线效应。双谱虚部的检测可能是相对论贡献的确凿证据。我们调查下一代光谱调查是否可以进行这样的检测。对于第四阶段的光谱$Hα$调查类似于欧几里得,我们发现,这种相对论签名的累积信号噪声是$\mathcal{O}(10)$。长模相对论效应在星系双谱中与短模牛顿效应耦合,但在星系功率谱中不耦合。这是一个单一的星系调查的双谱中的相对论效应的可检测性的基础,而功率谱需要多个星系调查,以检测相应的信号。
2021-08-04 astro-ph.CO
Cosmological inference from a joint DESI DR1 full-shape power spectrum and bispectrum analysis
University of Edinburgh(爱丁堡大学);University of Michigan(密歇根大学);University of Hertfordshire(赫特福德大学);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学);University of Sussex(萨塞克斯大学);Ohio University(俄亥俄大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);CEA, Université Paris-Saclay(法国原子能和替代能源委员会,巴黎萨克雷大学)
本研究联合DESI DR1的功率谱与双谱进行全形状宇宙学推断,在有效场论框架下建模,发现双谱单极矩显著改善冷暗物质密度和涨落振幅约束,展示了高阶统计量提升宇宙学参数精度的潜力。
2026-10-02 astro-ph.CO
Cosmological parameters from the likelihood analysis of the galaxy power spectrum and bispectrum in real space
本文给出了实空间中晕圈功率谱和双谱的联合似然分析。我们利用了一个大的数值模拟和一个更大的一组晕模拟目录的协方差特性提供了一个强大的估计。我们推导出的偏见和宇宙学参数的约束,假设一个理论模型从微扰理论在一个循环的功率谱和树水平的双谱。通过偏差信息准则,我们选择了一个依赖于七个参数的参考偏差模型,该模型可以描述功率谱的$k_{\rm max,P}=0.3\, h \, {\rm Mpc}^{-1}$和双谱的$k_{\rm max,B}=0.09\, h \, {\rm Mpc}^{-1}$,在红移$z=1$。该模型即使在$1000\, h^{-3} \, {\rm Gpc}^3$相当极端的总模拟体积下也能准确地恢复三个选定的宇宙学参数。使用相同的工具,我们研究了偏置参数之间的关系如何在减少参数空间的同时提高拟合度。此外,我们比较了常见的近似值的协方差矩阵对完整的协方差估计从模拟,并量化(不可忽略的)忽略两个统计之间的互协方差的影响。最后,我们探讨了不同的选择标准的三角形的配置,包括在分析中,显示,排除近等边三角形,而不是简单地施加一个固定的最大值$k_{\rm max,B}$的所有三角形的边可以导致更好地利用所包含的信息的双谱。
2021-11-22 astro-ph.CO
The Matter Bispectrum in N-body Simulations with non-Gaussian Initial Conditions
我们目前的测量的暗物质双谱在N体模拟与非高斯初始条件的本地种类的各种各样的三角形配置,并比较它们与预测欧拉微扰理论的单圈校正。我们发现,原始的非高斯性在大尺度上的影响,相比微扰理论,很好地描述了初始组件的物质双谱,线性外推在感兴趣的红移。此外,我们还发现,对于f_NL=100,非高斯初始条件引起的非线性修正,在任意红移下,一般三角形的非线性修正约为3.4%,压缩组态的非线性修正约为20%。我们发现,微扰理论在树水平的预测未能描述的模拟结果在红移z=0已经对应于k ~ 0.02 - 0.08 h/Mpc的尺度,取决于三角形,而一个循环的修正可以显着扩展其有效性,以更小的尺度。在更高的红移,单圈微扰理论确实提供了相当准确的预测,特别是关于由于原始非高斯性的相对修正。
2010-04-16 astro-ph.CO
Probing the large-scale structure with 21cm-galaxy cross-bispectrum: Estimates from simulations and forecasts for upcoming cosmological surveys
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院);SISSA - International School for Advanced Studies(国际高等研究院);IFPU - Institute for Fundamental Physics of the Universe(宇宙基础物理研究所);INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste(的里雅斯特天文台);INFN - Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Observatoire de la Côte d’Azur, Laboratoire Lagrange(蔚蓝海岸天文台拉格朗日实验室)
本文通过理论星系演化模型预测,分析了21厘米星系交叉双谱的可探测性,预测了Euclid和SKA-Mid巡天在干涉和单 Dish模式下的检测能力,发现交叉双谱在存在仪器噪声时比自双谱更易检测。
2026-07-17 astro-ph.CO
Local primordial non-Gaussianity in the relativistic galaxy bispectrum
下一代星系和21厘米强度测绘调查将依靠功率谱和双谱的组合来高精度测量原始非高斯性。反过来,这些测量将使我们能够区分各种通货膨胀模型。然而,精密观测要求理论精度至少在同一水平。我们扩展的理论理解的星系双谱纳入一个一致的广义相对论模型的星系偏置在第二阶,在存在本地原始非高斯。由于红移空间效应,原始非高斯性对双谱的影响超出了星系偏置和暗物质密度。一阶和二阶的标准红移空间畸变在双谱上产生了一个众所周知的原始非高斯印记。对红移空间畸变的相对论修正对这种原始的非高斯信号产生了新的贡献,其原因是:(1)一阶尺度相关偏差与一阶相对论观测效应的耦合,以及(2)相对论观测效应中出现的二阶速度和度规势中的线性演化非高斯性。我们的分析允许从原始信号的相对论“污染”的一致分离,以避免通过使用不正确的理论模型偏置的测量。我们表明,使用牛顿分析的压缩双谱的偏差可能是$Δ\fnl\sim 5$的第四阶段H $α$调查。
2021-03-01 astro-ph.CO
Cosmology from clustering of Lyman-alpha galaxies: breaking non-gravitational Lyman-alpha radiative transfer degeneracies using the bispectrum
莱曼α发射星系的大型巡天观测是一种新的测量高红移星系群成团的方法,其目的是确定宇宙学参数。然而,莱曼-α辐射转移效应可能会以模仿引力效应的方式修改观测到的LAE星系团簇,从而可能降低宇宙学约束的精度。例如,由于观测到的通量依赖于星系际介质速度梯度,线性红移空间畸变对LAE星系功率谱的影响可能退化为莱曼α辐射转移效应。在本文中,我们表明,三点函数(双谱)可以区分引力和非引力效应,从而打破这些简并,使之有可能从LAE星系调查恢复宇宙学参数。对角直径距离和哈勃膨胀率的约束也可以通过结合功率谱和双谱测量来改善。
2012-12-05 astro-ph.CO
Measuring $f_{\mathrm{NL}}$ with the SPHEREx Multi-tracer Redshift Space Bispectrum
本文评估了测光红移误差对 SPHEREx 多示踪双谱测量原初非高斯性参数 $f_{\mathrm{NL}}$ 的影响,发现尽管误差影响信息提取,但最佳样本主导总结果,基准误差为 $σ_{f_{\mathrm{NL}}} = 0.7$,加入功率谱后有望达 0.5。
2023-11-22 astro-ph.CO
Combined analysis of galaxy cluster number count, thermal Sunyaev-Zel'dovich power spectrum, and bispectrum
Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应是宇宙结构演化的强有力的探测器,因此对宇宙学参数$σ_8$和$Ω_m$高度敏感,尽管它的能力受到当前星系团质量校准不确定性的阻碍。在这项分析中,我们重新审视这些宇宙学参数的约束,以及流体静力学质量的偏差,通过执行(一)一个强大的估计的tSZ功率谱,(二)一个完整的建模和分析的tSZ双谱,和(iii)一个综合分析的星系团数计数,tSZ功率谱,和tSZ双谱。从该分析中,我们导出最终约束$σ_8 = 0.79 \pm 0.02$、$Ω_{\rm m} = 0.29 \pm 0.02$和$(1-b) = 0.71 \pm 0.07$。与数值模拟和基于弱透镜效应的估计相比,这些结果有利于流体静力学质量偏差的高值。此外,他们是一致的,与以前的tSZ分析,CMB派生的宇宙学参数,和辅助估计的流体静力学质量偏差。
2017-01-31 astro-ph.CO
Wedge-avoidance Fisher Forecasts for Primordial Features from Dark-Ages 21-cm Power Spectrum and Bispectrum
National Astronomical Observatories, CAS(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
开发楔形感知的Fisher框架,预测月球背面阵列对振荡特征暴胀模型中原初非高斯性的约束,发现楔形回避显著削弱约束能力。
2026-10-14 astro-ph.CO
Constraining $M_ν$ with the Bispectrum II: The Total Information Content of the Galaxy Bispectrum
大质量中微子抑制小尺度结构的生长,并在大尺度结构上留下印记,可以测量以限制它们的总质量$M_ν$。两点聚类统计的标准分析,$M_ν$约束严格限制参数退化。Hahn等人(2020)证明了双谱,下一个高阶统计量,可以打破这些简并并显着改善对$M_ν$和其他宇宙学参数的约束。在本文中,我们提出的约束力的红移空间星系双谱,$B_0^g$。我们使用晕占据分布(HOD)模型从Quijote $N$ -body模拟中构建了包含75,000个模拟星系目录的Molino套件,该模型提供了一个非常适合基于模拟方法的星系偏差框架。使用这些模拟,我们提出了Fisher矩阵预测$\{Ω_m,Ω_b,h,n_s,σ_8, M_ν\}$和量化,第一次,$B_0^g$的总信息量下降到非线性尺度。对于$k_{\rm max}=0.5h/Mpc$,在HOD参数上边缘化之后,$B_0^g$在功率谱上将对$Ω_m,Ω_b,h,n_s,σ_8$和$M_ν$的约束改进了2.8、3.1、3.8、4.2、4.2和$4.6\times$。即使有来自$Planck$的先验,$B_0^g$也将所有宇宙学约束改进了$\gtrsim2\times$。事实上,对于$P_\ell^g$和$B_0^g$到具有$Planck$先验的$k_{\rm max}=0.5h/Mpc$,我们实现了0.048 eV的$1σ$ $M_ν$约束,这比当前最佳宇宙…
2020-12-03 astro-ph.CO
Breaking degeneracies with the Sunyaev-Zeldovich full bispectrum
热Sunyaev-Zeldovich(tSZ)效应的非高斯(NG)统计携带不包含在功率谱中的重要信息。在这里,我们进行联合Fisher分析的tSZ功率谱和双谱,以验证有多少全双谱可以有助于改善参数约束。我们超越了类似的研究,这种在几个方面:首先,我们包括完整的功率谱和双谱(自和交叉)协方差分析,计算所有NG的贡献;此外,我们考虑一个多组件的前景的情况下,组件分离的预测模型的影响;最后,我们考虑一组扩展的宇宙学和集群内的介质参数。我们表明,tSZ双谱是非常有效的,在打破参数简并,使其能够产生更强的宇宙学约束比tSZ功率谱:例如,$σ_8$的标准差从$σ^\text{PS}(σ_8)=0.35$收缩到$σ^\text{BS}(σ_8)=0.065$,当我们考虑一个多参数分析。我们发现,这主要是由于不同的三角形类型(如等边和挤压)的模型参数的变化的不同响应。虽然很弱,但这种形状依赖性对于宇宙学参数来说显然是不可忽略的,并且正如预期的那样,对于星团内介质参数来说甚至更强。
2020-08-29 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the DESI DR1 Bispectrum Full-Shape and DR2 BAO
结合DESI DR1全形状测量(含LRG双谱)和DR2 BAO数据,通过联合分析约束宇宙学参数,发现双谱提升振幅参数并缩小不确定性,在w0waCDM中暗能量演化偏离ΛCDM达2.8σ(DESI+CMB),但双谱减弱了时变暗能量的证据。
2026-10-19 astro-ph.CO
Cosmological constraints from the EFT power spectrum and tree-level bispectrum of 21cm intensity maps
本文利用1圈EFT功率谱与树级双谱分析21cm强度映射,通过Fisher预报评估HIRAX巡天对宇宙学参数、暗能量及修正引力的约束能力,证明双谱可打破参数简并并提升精度。
2024-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints from the DESI DR1 joint power spectrum and bispectrum analysis
基于DESI DR1的星系聚类数据,利用ShapeFit框架联合分析功率谱多重频和双谱单极,获得宇宙学参数约束,包括物质密度参数和哈勃常数,同时探索扩展宇宙学模型。
2026-03-19 astro-ph.CO
The Integrated Bispectrum in Modified Gravity Theories
引力诱导的非高斯性可以为修正引力理论提供重要的线索。最近的一些研究建议使用{ \it积分双谱}(IB)作为双谱压缩位形的探针。扩展以前的研究IB,我们包括红移空间扭曲研究一类(参数化)MG理论,包括字符串启发Dvali,Gabadadze \& Porrati(DGP)模型。来自红移空间扭曲的各种贡献是在一个透明的方式,并从这些条款的压缩贡献分别来自。使用Zel'dovich近似(ZA)获得结果。结果还提出了预测调查(2D)。我们使用Press-Schechter(PS)和Sheth-Torman(ST)质量函数来计算IB的塌陷对象,可以很容易地扩展到峰值理论为基础的方法。{ \em累积量变换器}(CC)推广了普通的{ \em累积量},并且已知用于探测高阶关联函数的塌陷配置。我们概括的概念,CC晕不同的质量。我们还介绍了一种基于生成函数的方法来分析更一般的非局部偏置模型。在此背景下,讨论了CC的傅立叶表示、斜谱或峰谱。这些结果对于研究红移空间中坍缩示踪剂的Minkowski泛函(MF)具有重要意义。\keywords {宇宙学、大尺度结构、修正的引力理论
2016-10-10 astro-ph.CO
The Marked Power Spectrum as a Practical Bispectrum Measure for Galaxy Redshift Surveys
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Berkeley Center for Cosmological Physics, UC Berkeley(加州大学伯克利分校宇宙学物理中心);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
本文提出利用标记功率谱作为星系红移巡天中实用的三阶谱测量方法,通过分析其消解参数退化能力及宇宙学依赖性,为宇宙学推断提供新的工具。
2026-03-03 astro-ph.CO
The Halo Bispectrum Multipoles in Redshift Space
我们提出了分析的晕双谱在红移空间中的多极,双极,四极和十六极,从一个大的模拟集测量。我们适合这样的测量与微扰理论的树级模型,依赖于线性和非线性偏置参数,以及对密度波动的增长率$f$。似然分析利用了一个非常大的一组模拟目录,使所有多极的协方差属性的鲁棒估计。我们比较的协方差矩阵的数值估计,其高斯预测发现差异的10%或更少的所有配置的唯一例外的挤压三角形的情况下。我们发现树级模型的有效性范围,约1000 $h^{-3}\, {\rm Gpc}^3$的总模拟量,达到$0.08 \, h \, {\rm Mpc}^{-1}$的最大波数的四极和十六极,而它是有限的$0.06$和$0.045\, h \, \rm{Mpc}^{-1}$分别。尽管如此,在分析中加入四极杆可以显著改善模型参数的确定,特别是$f$,类似于功率谱的情况。最后,我们比较了我们的数值估计的全协方差与其理论预测的高斯近似,发现后者的工作非常好的背景下,模拟框与周期性边界条件。
2022-07-27 astro-ph.CO
Redshifted 21-cm bispectrum II: Impact of the spin temperature fluctuations and redshift space distortions on the signal from the Cosmic Dawn
我们提出了一个研究的21厘米信号双谱(量化信号中的非高斯性)从宇宙黎明(CD)。对于我们的分析,我们模拟了21厘米的信号,使用辐射转移代码GRIZZLY,同时考虑两种类型的源(小型类星体和HMXB)的Ly $α$耦合和X射线加热的IGM。使用这个模拟信号,我们有,第一次,估计CD 21厘米双谱的所有独特的$k$ -三角形和一系列的$k$模式。我们观察到,红移的双谱的幅度和符号的演变遵循一个通用的趋势,这两个源模型。然而,红移时,双谱幅度达到其最大值和最小值,并显示其符号反转取决于源模型。当Ly $α$耦合和IGM的X射线加热同时发生时,我们观察到小$k$ -三角形的双谱中的两个连续的符号反转(与源模型无关)。一个在IGM加热开始时产生,另一个在Ly $α$耦合饱和结束时产生。原则上,该特征可以用于约束CD历史和/或识别特定的CD场景。我们还量化的自旋温度($T_{\rm S}$)波动的双谱的影响。我们发现,$T_{\rm S}$波动对小$k$ -三角形的双谱幅度的影响最大,并在该阶段时,Ly $α$耦合达到饱和。此外,我们也是第一个量化的红移空间失真(RSD)的CD双谱的影响。我们发现,RSD对CD 21-cm双谱的影响是显着的($> 20\%$)和水平取决于CD和$k$ -三角形的阶段的双谱正在估计。
2021-01-22 astro-ph.CO
Bispectrum as Baryon Acoustic Oscillation Interferometer
星系双谱测量了星系三胞胎的过度聚集,通过重子声学振荡(BAO)提供了暗能量的探测。然而到目前为止,由于三角形的组合爆炸性数量,它一直没有得到充分利用。在这里,我们利用双谱中的干扰来识别放大BAO的三角形。这种方法降低了估计协方差矩阵的计算成本,提供了一个改进的BAO约束相当于延长BOSS的30%,并简化了添加双谱BAO信息,未来的大规模红移调查分析。
2018-12-20 astro-ph.CO
Enhancing BOSS bispectrum cosmological constraints with maximal compression
我们采用两种压缩方法的星系功率谱的四极和双谱的测量从BOSS DR 12 CMASS样品。这两种方法都将原始数据向量的维数减少到所考虑的宇宙学参数的数量,使用具有分析协方差模型的Karhunen-Loève算法。在第一种情况下,我们推断后,通过MCMC采样的压缩数据向量(MC-KL)的可能性。第二个更快的选项,首先进行高斯化,然后在压缩之前对参数空间进行正交化;在这个选项(G-PCA)中,我们只需要运行一个低分辨率的初步MCMC样本进行高斯化来计算我们的后验。这两种压缩方法都准确地再现了通过标准MCMC采样在CMASS数据集上获得的后验分布,$k$ -空间范围为$0.03-0.12\,h/\mathrm{Mpc}$。压缩使我们能够增加双谱测量的数量,比标准分箱(从116到2734个三角形使用)增加$\sim 23$倍,否则会受到可用模拟目录数量的限制。这将参数$\left(b_1,b_2,f,σ_8\right)$的$68\%$可信区间分别减小了$\left(-24.8\%,-52.8\%,-26.4\%,-21\%\right)$。我们得到的最佳拟合值是$(b_1=2.31\pm0.17,b_2=0.77\pm0.19,$ $f(z_{\mathrm{CMASS}})=0.67\pm0.06,σ_8(z_{\mathrm{CMASS}})=0.51\pm0.03)$。将这些方法用…
2019-01-04 astro-ph.CO
Constraints from CMB lensing tomography with projected bispectra
University of Oxford(牛津大学);The University of Manchester(曼彻斯特大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室)
利用投影双谱与功率谱结合,研究宇宙微波背景透镜效应约束物质涨幅和物质分数。
2026-01-13 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