Direct geometrical measurement of the Hubble constant from galaxy parallax: predictions for the Vera C. Rubin Observatory and Nancy Grace Roman Space Telescope
Rupert A. C. Croft
备注：
Version accepted by MNRAS. Includes new appendix with tests on observational data. Article has 17 pages and 11 figures
We investigate the possibility that a statistical detection of the galaxy parallax shift due to the Earth's motion with respect to the CMB frame (cosmic secular parallax) could be made by the Vera C. Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time (LSST) or by the Nancy Grace Roman Space Telescope (NGRST), and used to measure the Hubble constant. We make mock galaxy surveys which extend to redshift z=0.06 from a large N-body simulation, and include astrometric errors from the LSST and NGRST science requirements, redshift errors and peculiar velocities. We include spectroscopic redshifts for the brightest galaxies (r < 18) in the fiducial case. We use these catalogues to make measurements of parallax versus redshift,for various assumed survey parameters and analysis techniques. We find that in order to make a competitive measurement it will be necessary to model and correct for the peculiar velocity component of galaxy proper motions. It will also be necessary to push astrometry of extended sources into a new regime, and combine information from the different elements of resolved galaxies. In an appendix we describe some simple tests of galaxy image registration which yield relatively promising results. For our fiducial survey parameters, we predict an rms error on the direct geometrical measurement of H0 of 2.8% for LSST and 0.8% for NGRST.
Going Forward with the Nancy Grace Roman Space Telescope Transient Survey: Validation of Precision Forward-Modeling Photometry for Undersampled Imaging
Cosmology with voids from the Nancy Grace Roman Space Telescope
Flatiron Institute（平顿研究所）；New York University（纽约大学）；Princeton University（普林斯顿大学）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；California Institute of Technology（加州理工学院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
Clustering in the Simulated H$α$ Galaxy Redshift Survey from Nancy Grace Roman Space Telescope
我们提出了一个现实的2000度$^{2}$ H $α$星系模拟目录与$1<z<2$的南希格雷斯罗马空间望远镜星系红移调查，高纬度光谱调查（HLSS），创建使用Galacticus，半解析星系形成模型，和高分辨率宇宙学N体模拟。星系成团可以通过测量重子声学振荡（BAO）和红移空间畸变（RSD）来探测暗能量和检验引力。使用我们的现实模拟的模拟罗马HLSS数据，协方差矩阵计算使用EZmock创建的一个大的近似模拟集，我们调查的预期精度和准确度的BAO和RSD测量使用相同的分析技术用于分析真实数据。我们发现，在四个红移区间中，仅Roman H $α$星系巡天就可以测量角直径距离，其不确定度为2%，哈勃参数的不确定度为3- 6%，线性增长参数的不确定度为7%.我们现实的预测说明了罗马星系巡天在探测暗能量的性质和测试引力方面的力量。
Cosmology Constraints from Type Ia Supernova Simulations of the Nancy Grace Roman Space Telescope Strategy Recommended by the High Latitude Time Domain Survey Definition Committee
Efficient Optimal Image Reconstruction for the Nancy Grace Roman Space Telescope and Beyond: II. Implementation of {\sc Effortless}
Center for Cosmology and AstroParticle Physics (CCAPP), The Ohio State University（俄亥俄州立大学宇宙学与暗物质粒子物理中心）；Department of Physics, The Ohio State University（俄亥俄州立大学物理系）
Synergies between Vera C. Rubin Observatory, Nancy Grace Roman Space Telescope, and Euclid Mission: Constraining Dark Energy with Type Ia Supernovae
我们回顾了超新星社区的需求，以改善调查协调和数据共享，这将显着提高暗能量的限制，使用样本的Ia型超新星从维拉C。鲁宾天文台、\textit{Nancy Grace Roman Space Telescope}和\textit{Euclid}任务。我们讨论的统计和系统的精度，从这些实验的观察相结合，将使改进。例如，协调将导致改进的光度校准，红移测量，以及超新星距离。我们还讨论了现在应该建立什么样的团队和计划来开始为这些组合数据集做准备。具体而言，我们要求在实地选择和调查操作、光度校准、光谱跟踪、像素级处理和计算方面进行协调努力。这些努力将不仅有利于Ia型超新星的实验，而且有利于所有时域研究，以及具有多信使天体物理学的宇宙学。
Simulating image coaddition with the Nancy Grace Roman Space Telescope: I. Simulation methodology and general results
The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Duke University（杜克大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
Simulating image coaddition with the Nancy Grace Roman Space Telescope: II. Analysis of the simulated images and implications for weak lensing
Duke University（杜克大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）；Carnegie Mellon University（卡内基梅隆大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国宇航局戈达德太空飞行中心）；Princeton University（普林斯顿大学）；Flatiron Institute（平顿研究所）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；University of Texas at Dallas（德克萨斯大学达拉斯分校）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）
IRMaGiC: Extending Luminous Red Galaxy Selection into the Infrared with Joint Rubin Observatory's Large Survey of Space Time and Roman's High Latitude Imaging Survey
Duke University（杜克大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福直线加速器中心）；Stanford University（斯坦福大学）
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。
Linear Image Regridding and Coaddition with Oversampled Point Spread Functions: Lessons from 1D
Center for Cosmology and AstroParticle Physics (CCAPP), The Ohio State University（俄亥俄州立大学宇宙学与粒子物理中心）；Department of Physics, The Ohio State University（俄亥俄州立大学物理系）
Diffusion-based Galaxy Simulations for the Roman High Latitude Survey
Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Duke University（杜克大学）；Department of Physics, California Institute of Technology（加州理工学院物理系）；IPAC, Caltech（加州理工学院红外科学数据中心）
A Joint Roman Space Telescope and Rubin Observatory Synthetic Wide-Field Imaging Survey
我们提出并验证了20度$^2$的重叠合成成像调查，代表了南希格雷斯罗马空间望远镜高纬度成像调查（HLIS）的全深度和五年的观察维拉C。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time（鲁宾天文台时空遗产巡天）这两个综合调查进行了总结，参考现有的300度$^2$的LSST模拟成像的一部分，暗能量科学合作（DESC）数据挑战2（DC 2）。这两次合成巡天观测到的是同一个模拟的DESC DC 2宇宙。对于合成罗马调查，我们首次模拟了全彩色图像以及使用飞行探测器从实验室测量中获得的传感器芯片组件的详细物理特性。模拟成像和所得到的物体光度特性的像素级测量跨越$\sim$ 0.3至2.0 $μ$ m的波长范围。我们还描述了罗马模拟管道的更新，相对于原始DC 2模拟的天体物理对象模拟方式的变化，以及由此产生的模拟罗马数据产品。我们使用这些模拟来探索LSST图像中未识别的混合物的相对比例，发现在LSST图像中识别的$i$波段亮度大于25的对象中有20-30%可以被识别为罗马图像中的多个对象。这些模拟为2020年代后半期开发和验证地基和天基成像数据集的像素级联合分析技术-特别是Roman-LSST联合分析-提供了一个独特的试验场。
Accurate modeling for 3$\times$2pt analyses in Roman and Rubin: a study of model approximations
University of Chicago（芝加哥大学）；Northeastern University（东北大学）；Stony Brook University（石溪大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；The Ohio State University（俄亥俄州立大学）
