CosmoLike - Cosmological Likelihood Analyses for Photometric Galaxy Surveys
我们探索的战略,以提取宇宙学的约束,从宇宙剪切,星系-星系透镜,星系团,集群数量计数和集群弱透镜的联合分析。我们利用CosmoLike软件模拟LSST数据集的结果,具体来说,我们1)比较不同探测器的单独和联合分析,2)改变透镜和源星系的选择标准,3)调查混合的影响,4)调查假设的宇宙学模型在多探测器协方差中的影响,6)量化作为尺度函数的信息内容,和7)探索在多探测器背景下内在星系排列的影响。我们的分析考虑了探针内和探针间的所有互相关,并包括多探针协方差矩阵中的高阶(非高斯)项。我们同时模型的宇宙学参数和各种系统学,例如剪切和photo-z校准,集群质量可观测的关系,星系的内在排列,和星系偏差(共54个参数)所产生的不确定性。我们强调两个结果:首先,将源星系的数量密度增加约30%,这相当于解决LSST的混合,只能获得很少的信息。其次,通过利用HOD,将小尺度纳入集群和星系-星系透镜中,可以大大增强宇宙学约束力。本文中用于计算结果的CosmoLike模块将在https://github.com/elikrause/CosmoLike_Forecasts上公开提供。
2016-01-21 astro-ph.CO
Cosmological forecasts from photometric measurements of the angular correlation function
我们研究预测的准确性的宇宙学参数的测定,从未来的大规模测光调查获得使用的完整形状的2点星系角关联函数。线性红移空间畸变,光度红移高斯误差,星系偏差和非线性功率谱的影响包括在我们的分析。Fisher信息矩阵是由全协方差矩阵构成的,包括由光度红移误差引起的附近红移壳层之间的相关。我们指出,在某些合理的假设下,暗能量巡天(如即将到来的暗能量巡天)仅从角关联函数的完整形状出发,就可以将暗能量状态方程的参数w和冷暗物质密度Ω cdm分别精确到20%和13%的量级。当与其他观测的先验相结合时,这些参数的确定精度分别提高到8%和4%。
2011-09-22 astro-ph.CO
Bispectrum Supersample Covariance
波长大于测量窗口的模式可能对测量窗口内的协方差产生重大影响。超采样协方差已被认为是小尺度下功率谱协方差的重要来源,并且它对于双谱协方差也可能是重要的。在本文中,使用响应函数的形式主义,我们模型的超采样协方差的双谱协方差和功率谱和双谱之间的交叉协方差的贡献。由于长波长密度和潮汐扰动的超采样协方差进行了研究,和潮汐的贡献是几个数量级小于密度的,因为在配置空间的双谱估计涉及角平均和潮汐响应函数是各向异性的。超级调查模式的影响是量化使用定期框和子框设置的数值测量。对于物质双谱,超采样协方差校正和小尺度协方差之间的比率,可以使用周期盒来计算,大致比物质功率谱小一个数量级。这是因为对于双谱,小尺度非高斯协方差显著大于功率谱。对于互协方差,超采样协方差与功率谱协方差一样重要。用晕模型响应函数进行的超采样协方差预测与数值结果吻合较好。
2018-02-26 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
Combining Spectroscopic and Photometric Surveys: Same or different sky?
本文着眼于从光度和光谱调查的组合约束。这些巡天将利用弱透镜(WL)、星系团、重子声学振荡(BAO)和红移空间扭曲(RSD)来测量宇宙学。我们发现,与最近文献中的一些发现相反,重叠的调查可以在测量暗能量时提供重要的好处。因此,我们试图澄清这一问题的状态,使用一种新的方法,以正确地解释重叠样本中不同探针之间的协方差的两个阶段IV调查的全面预测。重叠调查的好处可以追溯到两个因素:额外的观测量和样本方差消除。在组合3D功率谱和2D相关性以用于透镜化时,需要考虑这两者并做出同等贡献。与分析的例子,我们还说明了,对于最佳的约束条件,应该尽量减少(皮尔逊)之间的相关系数宇宙和滋扰参数和滋扰参数(如星系偏差)在两个样本中最大化之一。这可以通过增加分光和光度测量之间的重叠来实现。我们将展示如何BAO,WL和RSD有助于这一好处,也看看其他一些调查设计,如光度红移误差和光谱密度。
2015-02-13 astro-ph.CO
Analytic marginalization of $N(z)$ uncertainties in tomographic galaxy surveys
我们提出了一种新的方法,边缘化的红移分布,$N(z)$,适用于当前和即将到来的光度星系调查的层析宇宙学分析的不确定性。我们允许任意偏差的最佳猜测$N(z)$由一个一般的协方差矩阵描述的不确定性,在我们的知识红移分布。原则上,这是对数百或数千个新参数的边缘化,这些新参数描述了作为红移和层析箱的函数的潜在偏差。然而,通过围绕基准模型线性扩展理论预测,可以分析地执行这种边缘化,从而产生修改的数据协方差矩阵,该修改的数据协方差矩阵有效地降低了对红移分布变化更敏感的数据向量的模式。我们展示了这种方法,将其应用到超Suprime-Cam第一次数据发布的星系聚类测量。我们说明了如何边缘化的校准样本的样本方差和一个大的一般系统的光度估计方法的不确定性,并探讨了先验的影响施加平滑的红移分布。
2020-09-24 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
Inadequacy of internal covariance estimation for super-sample covariance
我们给出了一个分析解释如何基于子样本的内部协方差估计导致有偏估计的协方差,由于低估了超样本协方差(SSC)。这包括刀切法和自助法作为整个调查区域的估计量,以及子抽样作为子样本协方差的估计量。以前文献中已经介绍了折刀协方差的局限性,因为它实际上是子样本区域协方差的重新缩放。然而,我们指出,子采样也是有偏差的,但原因不同:子样本不是独立的,相应的缺乏权力导致SSC预测不足。我们开发的形式主义的情况下,集群计数,允许每个协方差估计的偏差,以准确地预测。我们发现小规模区域或使用少量子样本时会产生显著影响,子样本的自动红移偏差范围为0.4%至15%,刀切协方差估计值为5%至75%。交叉红移协方差的影响更大;二次抽样的偏差范围从8%到25%,刀切的偏差范围从50%到90%。由于探测器的红移演化,协方差不能通过简单的重新标度因子去偏,精确的去偏具有与完整SSC预测相同的要求。因此,这些结果不赞成使用内部协方差估计数据本身或一个单一的模拟,离开分析预测和模拟套件作为可能的SSC预测。
2018-04-13 astro-ph.CO
Super-sample covariance of the power spectrum, bispectrum, halos, voids, and their cross covariances
本文通过含超样本模式的模拟与Separate Universe方法,系统评估SSC对功率谱、双谱、暗晕和空洞统计量及其交叉协方差的影响,并公开模拟数据。
2023-08-16 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
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
Binning is Sinning (Supernova Version): The Impact of Self-Calibration in Cosmological Analyses with Type Ia Supernovae
最近的宇宙学分析(例如,JLA,Pantheon)将系统不确定性传播到协方差矩阵中,并在红移空间中对系统向量进行了分组或平滑处理。我们证明,这些分析的系统误差预算可以提高一个因素的$\sim1.5\times$与使用未合并和未平滑的协方差矩阵。为了理解这一点,我们采用了一种单独的方法,同时适合宇宙学参数和额外的自校准尺度参数,约束每个系统的大小。我们发现,协方差矩阵的方法和尺度参数的方法产生等效的结果,这意味着在这两种情况下的数据可以自我校准某些系统的不确定性,但这种能力受到阻碍时,在红移空间的信息是分箱或平滑。我们回顾了当前分析中的顶级系统不确定性,发现在未分组的情况下,系统不确定性的减少取决于系统是否与不同的宇宙学模型一致,以及系统是否可以通过SN属性和光度之间的额外相关性来描述。此外,我们表明,自校准的能力随着数据集的大小而增加,这为即将到来的光度分类样本分析提供了巨大的机会,如传统空间和时间调查(LSST)和Nancy Grace Roman望远镜(NGSTO)。然而,利用自校准在大型,光度分类的样品,我们必须首先解决的问题,分箱是需要在目前使用的光度方法。
2020-12-10 astro-ph.CO astro-ph.IM
What is the super-sample covariance? A fresh perspective for second-order shear statistics
本文从第一性原理推导二阶剪切统计量协方差,将有限巡天面积负贡献与超样本协方差统一为“有限视场项”,证明实空间协方差可由巡天窗口内的相关函数估计,并与标准样本协方差方法等价。
2023-12-01 astro-ph.CO
Combining spectroscopic and photometric surveys using angular cross-correlations II: Parameter constraints from different physical effects
未来的光谱和光度测量将测量越来越多星系的精确位置和形状。在本系列的前一篇文章中,我们利用角互相关研究了红移空间畸变(RSD)、重子声学振荡(BAO)和弱引力透镜(WL)的效应。在这里,我们提供了一个新的预测,探讨包括不同的观测值,物理效应(星系偏差,WL,RSD,BAO)和近似值(非线性,Limber近似,探针之间的协方差)的贡献。径向信息包括通过使用单独的窄红移箱的互相关。对于自相关,星系对的分离主要是横向的,而互相关也包括径向分量。我们研究这些信息如何增加我们的品质因数(FoM),其中包括暗能量状态方程$w(z)$和增长的历史,参数化$γ$。我们表明,林伯近似和星系的偏见是最关键的成分的相关性建模。添加WL使FoM增加4.8,RSD增加2.1,BAO增加1.3。我们还探讨了重叠调查如何在不同的假设和不同的品质因数下进行。我们的定性结论取决于调查的选择和规模,但我们发现一些明确的趋势,突出了结合不同的探头的重要性,可用于指导和优化调查策略。
2015-02-13 astro-ph.CO
Power Spectrum Super-Sample Covariance
我们提供了一个简单的,统一的方法来描述超样本协方差,或拍耦合,在有限体积调查的功率谱估计的影响。对于大范围的调查量,样本方差,从模式,大于调查的主导模式的功率谱估计量的协方差远远小于调查。这种效应的深度非线性版本称为晕圈样本方差。我们表明,所有的变种是统一的压缩配置的物质三谱,这样的配置服从的一致性关系,将它们与功率谱的响应在背景密度的变化。我们的方法也适用于统计的基础上径向投影的密度场,如弱透镜剪切。虽然我们使用晕轮模型进行分析描述以揭示效应的性质,但一致性描述可以直接从模拟中准确校准完整的效应。它还表明,超样本协方差可以被视为一个额外的有趣的信号,而不是多余的噪声。
2014-01-03 astro-ph.CO
Type Ia supernova Hubble diagrams with host galaxy photometric redshifts
本文研究了用光度测定法选取的SN主星系红移样本的SN Ia哈勃图的情况。主机红移的不确定性和核心坍缩SNe的污染的解决。作为测试,我们使用超新星遗产巡天(SNLS)的3年光度SN Ia样本,由437个红移在0.1和1.05之间的物体组成。我们将这个样本与JLA光谱样本的非SNLS对象相结合,该样本由501个红移大多低于0.4的对象组成。我们研究了两种选择的光度样品的红移的起源,要么提供完全从主机光度红移目录或混合的起源,其中75%的样品可以分配光谱红移。使用光变曲线模拟受相同的光度选择的数据,我们研究的影响,光度红移的不确定性和污染的平面$ΛCDM$适合哈勃图从这样的组合样本。我们发现测光红移和污染导致有偏的宇宙学参数。两种红移选项的偏差大小相似。如果在计算SN星等偏差修正时考虑到测光红移的不确定性和污染,由于选择效应,这种偏差可以在很大程度上解释。为了进一步减少宇宙学偏差,我们探索了两种方法来传播红移的不确定性到宇宙学似然计算,无论是通过改装光度红移与宇宙学或通过采样的红移分辨率函数。无论选择哪种红移,红移修正都无法纠正宇宙学偏差,而采样在两种情况下都会略微减少它。对于实际数据,我们发现兼容的结果与JLA的混合光度和光谱红移,而完整的光度选项是有偏见的,但与JLA一致时,所有的不确定性。
2022-10-24 astro-ph.CO
KiDS-Legacy: Covariance validation and the unified OneCovariance framework for projected large-scale structure observables
介绍开源框架OneCovariance,利用晕模型精确计算大尺度结构两点统计量的协方差矩阵,在KiDS-Legacy宇宙剪切分析中验证了其百分比级准确度,并推导了多种统计量的交叉协方差。
2025-09-16 astro-ph.CO
Photometric Supernova Cosmology with BEAMS and SDSS-II
没有光谱确认的超新星宇宙学是一个令人兴奋的新前沿,我们在这里使用贝叶斯估计应用于多物种(BEAMS)算法和斯隆数字巡天II超新星巡天(SDSS-II SN)的整整三年数据。BEAMS是一个贝叶斯框架,用于在统计推断中使用来自多个物种的数据,当一个人有概率每个数据点属于一个给定的物种时,对应于不同类型的超新星,其概率来自其多波段光变曲线。我们在高斯和更现实的SNANA模拟中运行BEAMS算法,使用10^4阶超新星,测试算法是否会遇到光度超新星宇宙学新的未知领域中可能出现的各种陷阱。我们比较BEAMS的性能的模拟光谱调查和光度样品已被削减使用典型的选择标准。后者通常是有偏见的,由于污染或有显着较大的轮廓,在宇宙学参数由于小的数据集。然后,我们应用BEAMS的792 SDSS-II光度超新星与主机光谱红移。在这种情况下,相对于只使用光谱证实的数据(297颗超新星),BEAMS将(Ω_m,Ω_Λ)轮廓的面积减少了三倍。在平面情况下,将BEAMS应用于光度学SDSS-II数据得到的物质密度约束为Ω_m(BEAMS)=0.194 \pm 0.07。这说明了BEAMS在未来大型光度超新星调查(如LSST)中的潜在力量。
2011-11-22 astro-ph.CO
Photometric redshifts for supernovae Ia in the Supernova Legacy Survey
本文介绍了一种利用SALT 2光变曲线拟合器,根据超新星遗产巡天(SNLS)中Ia型超新星在g ',r',i'和z'的光度测定,确定其红移的方法。在SNLS前三年的289颗超新星数据上,我们得到了平均精度为1.0的$σ_{Δz/(1+z)} = 0.022$,其中z为0.45时的精度更高,为0.016<0.45 and a lower one of 0.025 for z>。$|Δz|/(1+z)>0.15$(灾难性错误)的事件发生率为1.4%。无论是精度还是灾难性的错误率都比目前使用宿主星系光度红移所能获得的要好。这种精度的光度红移可能对未来的实验有用,这些实验的目标是发现多达数百万颗Ia超新星,但其中大多数没有光谱学。
2010-06-11 astro-ph.CO
Exploring Cosmological Constraints of the Void-Lensing Cross-Correlation in the CSST Photometric Survey
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院);Science Center for China Space Station Telescope, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science(中国科学院国家天文台中国空间站望远镜科学中心)
利用CSST光度巡天中的空洞-弱引力透镜交叉相关分析,研究其对宇宙学参数的约束效果,证明其在高红移宇宙探测中的有效性。
2026-01-16 astro-ph.CO
Super-sample covariance of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect
热Sunyaev-Zel'dovich(tSZ)效应是宇宙学的一个强有力的探测器。tSZ功率谱测量中的统计误差主要是由调查体积中存在的大规模集群所决定的,这些集群很容易在单个集群的基础上进行识别。首先,我们研究了超样本协方差(SSC)对tSZ功率谱测量的影响,发现样本方差主要是由测量体中大质量团簇的泊松数波动引起的连通非高斯(cNG)协方差所决定的.第二,我们发现,从分析中去除这种单独检测到的大规模集群显着降低了cNG的贡献,从而导致SSC成为样本方差的主要来源。然后,我们表明,Fisher分析的基础上,从剩余的扩散tSZ效应测量的功率谱可以用来获得严格的约束宇宙学参数以及流体静力学质量偏置参数。我们的方法提供了补充使用个人tSZ集群计数和扩散tSZ信号的宇宙学和集群内气体物理的功率谱测量。
2021-02-02 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
Photometric selection of Type Ia supernovae in the Supernova Legacy Survey
我们提出了一个样本的485光度确定的Ia型超新星候选人从CFHT超新星遗产调查(SNLS)的前三年的数据挖掘。这些图像被提交给独立于SNLS实时检测管道的延迟处理。所有瞬变事件的光变曲线在g_M、r_M、i_M和z_M滤波器中重建,并提交给自动顺序切割,以识别可能的超新星。纯噪声和长期变量事件被拒绝的光曲线形状标准。Ia型超新星的识别依赖于事件特征,这些事件特征与它们的光变曲线相拟合,假设这些事件是正常的Ia型超新星。光变曲线拟合器SALT 2用于此目的,将宿主星系的光度红移分配给测试事件。所选的485个候选样本比SNLS光谱鉴定所允许的样本深一个数量级。其他类型超新星的污染估计为4%。用这个放大的样本测试哈勃图残差允许我们直接测量由于光谱选择引起的Malmquist偏差。这一结果与SNLS 3年宇宙学分析中用于校正超新星Ia距离模量的精确蒙特卡罗估计完全一致。本文证明了一个光度选择的高红移超新星与已知的宿主星系红移的可行性,打开有趣的前景,从未来的大光度超新星Ia调查的宇宙学分析。
2011-09-05 astro-ph.CO
Optimising Spectroscopic and Photometric Galaxy Surveys: Same-sky Benefits for Dark Energy and Modified Gravity
多个宇宙学探测器的组合可以产生比任何单个探测器更严格的宇宙学参数测量。我们研究的组合,两个高度相关的探针的后期结构的增长:(一)弱引力透镜的测光红移和(ii)星系集群和红移空间扭曲的调查与光谱红移。我们选择通用的调查设计,使我们的结果适用于一系列当前和未来的光度红移(如KiDS,DES,HSC,欧几里得)和光谱红移(如DESI,4MOST,Sumire)调查。将这些观测结合起来,可以大大提高它们测量暗能量和修正引力的能力。一个独立的,非重叠的组合看到一个暗能量品质因数比任何一个单独的调查产生的大4倍以上。调查之间的强大协同作用是最强的修正重力,其中它们的约束是正交的,产生一个非重叠的联合品质因数比任何一个单独的大近2个数量级。我们的投影角功率谱的形式主义,使它很容易模型的互相关观测时,调查重叠的天空,产生一个联合数据向量和完整的协方差矩阵。我们计算出一个相同的天空改善因子,从列入这些互相关,相对于非重叠的调查。我们发现暗能量的因子接近4,而修正引力的因子超过2。准确的预测价值和同天效益可能会受到一系列预测假设的根本影响,我们在敏感性分析中有条不紊地探索了这些假设。我们表明,我们的基准假设产生强大的结果,给出了一个很好的平均图片的科学回报相结合的光度和光谱调查。
2013-07-30 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
Photometric Estimates of Redshifts and Distance Moduli for Type Ia Supernovae
大型计划的光度测量将发现数十万颗超新星(SNe),超过了光谱跟踪的可用资源,需要开发纯光度测量方法来利用这些事件进行宇宙学研究。我们提出了一个光曲线拟合技术的超新星Ia光度红移(photo-z)的估计,其中的红移是同时确定与其他拟合参数。我们在MLCS 2k 2和SALT-II光变曲线拟合方法的框架内实现了这种“LCFIT+Z”技术,并确定了红移和距离模量的精度。这种方法适用于光谱确认的样品296超新星Ia从SDSS-II超新星调查和37公开可用的超新星Ia从超新星遗产调查(SNLS)。我们还将该方法应用于现有和计划中的调查,包括SDSS,SNLS和LSST的现实模拟光变曲线的大套件。当包括内在SN颜色波动时,模拟的photo-z精度与数据中的一致。最后,我们将LCFIT+Z photo-z精度与使用基于颜色的SN photo-z估计的先前结果进行了比较。
2010-05-13 astro-ph.CO
Super-Sample Covariance in Simulations
使用单独的宇宙模拟,我们准确地量化超样本协方差(SSC),通常占主导地位的抽样误差的物质功率谱估计在一个有限的体积,这是由于超级调查模式的存在。通过量化的功率谱响应的背景模式,这种方法自动捕获的拍耦合在准线性制度,晕样本方差在非线性制度和一个新的膨胀效应,改变尺度的功率谱相干整个调查量,包括重子声学振荡规模的单独影响。与直接在一套大体积模拟中使用数千个测量体积相比,它对任何测量几何结构的少量小体积模拟通常以百分之几的水平或更好的水平模拟这些影响。响应的随机性是足够小的,在准线性制度,SSC可以交替地包括通过拟合的平均密度在体积与这些固定的模板参数估计。我们还测试了晕轮模型处方,并发现协议通常优于10%的响应水平。
2014-04-25 astro-ph.CO
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
Fast and easy super-sample covariance of large scale structure observables
本文首先在角功率谱的情况下,提出了一种计算大尺度结构宇宙学探测器超样本协方差(SSC)的廉价近似方法。它不需要新的元素,除了那些用于预测所考虑的探头,从而减轻分析管道,从必须开发一个完整的SSC建模,并减少计算负荷。对于精细的红移仓$Δz \rightarrow 0$,该近似是渐近精确的。我们还展示了如何在高斯似然或Fisher矩阵预测的水平上实现它,作为对高斯情况的快速校正,而不需要构建大的协方差矩阵。数值应用于一个欧几里德的调查表明,相比于一个完整的SSC计算,近似恢复很好的信噪比以及Fisher预测的宇宙学参数的$w$ CDM宇宙学模型。此外,它允许快速预测哪些参数将受到SSC的影响最大,以及在哪个级别。在光度星系团的情况下,与欧几里德的规格,我们发现,$σ_8$,$n_s$和暗能量状态方程$w$的影响特别严重。最后,我们将展示如何推广的近似探针以外的角谱(关联函数,数量计数和bispectra),并在似然水平,允许后者是非高斯如果需要的话。我们在https://github.com/fabienlacasa/PySSC上公开发布了一个允许实现SSC近似的Python模块,以及一个复制本文图的笔记本。
2019-02-14 astro-ph.CO
The Super-Sample Covariance of Line-Intensity Mapping Power Spectrum
Instituto de Física de Cantabria(坎塔布里亚物理研究所);Laboratoire d’Annecy de Physique Theorique (LAPTh), CNRS/USMB(阿讷西理论物理实验室,法国国家科学研究中心/萨瓦大学)
本研究首次从第一性原理推导LIM功率谱的超样本协方差,结合晕模型与标准微扰理论,经N体模拟验证后发现该协方差对高信噪比LIM巡天的参数推断影响显著。
2026-09-07 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
No evidence for missing covariance in the Pantheon+ SuperNova sample distance moduli
本文利用高斯过程建模额外协方差,检验Pantheon+超新星样本相对ΛCDM的潜在系统偏差,未发现缺失协方差的显著证据,证明超新星宇宙学参数推断具有稳健性。
2023-08-09 astro-ph.CO
SNIa photometric studies in SNLS
利用超新星巡天发现加速膨胀是过去十年来宇宙学中最令人惊讶的发现之一。目前和未来的调查,其中SNLS,JDEM或LSST,是基于几百到一百万颗超新星的样本。测量它们的光谱红移来研究暗能量特性已经是这种调查的限制性方面。在本文中,我将讨论和说明与SNLS数据的方法完全基于测光选择超新星候选人,并确定其红移。
2010-05-11 astro-ph.CO
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
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
Cosmology with Photometric Surveys of Type Ia Supernovae
我们讨论了在何种程度上光度测量可以单独用于识别Ia型超新星(SNIa),并确定宇宙学研究的红移和其他参数的兴趣。我们拟合的光变曲线数据的类型,预计从一个调查,如计划与大型综合巡天望远镜(LSST),并删除污染的核心坍缩超新星SNIa样本。我们根据现有的设计参数为每个LSST滤波器生成1000个SNIa模拟通量数据,然后使用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)分析来拟合SNIa的红移、视星等、拉伸因子和相位。我们发现,当真实SNe红移低于0.5时,模型拟合工作得足够好,而在$z < 0.2$,光度数据的准确性几乎与光谱测量相同的样品。本文讨论了SNIa数据集上Ib/c型超新星(SNIb/c)和II型超新星(SNII)的污染问题。我们发现,它是很容易区分的SNII通过大的$χ^2$不匹配时,拟合光度数据与Ia光变曲线。SNIb/c的情况并非如此。我们实现了一个统计方法的基础上的贝叶斯估计,以统计减少污染从SNIb/c的宇宙学参数测量从整个SNe样本。所提出的统计方法还评估了SNIa在总SNe数据集中的分数,这为确定污染程度提供了有价值的指导。
2010-01-14 astro-ph.CO
Assessment of the Systematic Uncertainties in the Cosmological Analysis of the SDSS Supernovae Photometric Sample
Ia型超新星(SNIa)的宇宙学参数的测量精度的提高预计将来自大型光度识别(光度)SN样本。在这里,我们重新分析的SDSS光度SN样品,大约700高品质,可能的,但未经证实的SNIa光变曲线,开发新的分析工具,旨在评估系统的不确定性的暗能量状态方程参数$w$。由于我们需要用光谱测量每个SN的宿主星系红移,因此我们确定了宿主星系的相关选择效率,以模拟偏差修正。我们确定,主机星系的错协率是$0.6\%$ ;忽略这种影响,在模拟的偏差校正导致的$w$ -偏差$Δw = +0.0007$,其中$w$评估从SNIa和先验测量的重子声学振荡和宇宙微波背景。我们评估的不确定性,在我们的主机星系选择效率的建模,并发现相关的$w$的不确定性是$-0.0072$。最后,我们在模拟训练样本中探索了新的核心塌陷(CC)模型,并发现调整CC光度分布与以前的Pan-STARRS分析一致,可以更好地匹配SDSS数据。忽略此调整的影响是$Δw = -0.0109$ ;用Pan-STARRS使用的CC模型替换新CC模型的影响是$Δw = -0.0028$。这些系统的不确定性是次要的统计约束的SDSS样品,但必须考虑在未来的光度分析的大SN样品,如DES,LSST和WFIRST。
2020-01-22 astro-ph.CO
A Fully Photometric Approach to Type Ia Supernova Cosmology in the LSST Era: Host Galaxy Redshifts and Supernova Classification
National Center for Supercomputing Applications(国家超级计算应用中心);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);University of Chicago(芝加哥大学);Stanford University(斯坦福大学);SLAC National Accelerator Laboratory(SLAC国家加速器实验室);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian(天体物理中心|哈佛与史密森尼学会);The Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics (IUCAA)(大学间天文学和天体物理学中心)
针对LSST时代大量缺乏光谱分类和红移的Ia型超新星,提出基于测光分类和宿主星系测光红移的宇宙学分析方法,通过模拟实现约150的优值,显著优于DESVYR。
2026-06-11 astro-ph.CO
The Supernova Legacy Survey 3-year sample: Type Ia Supernovae photometric distances and cosmological constraints
本文介绍了超新星遗产巡天(SNLS)前三年发现的252颗高红移Ia型超新星(0.15 < z < 1.1)的光度特性和距离测量结果。这些事件被探测到,并使用加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)的MegaPrime/MegaCam仪器测量了它们的多色光变曲线,通过在四个波段重复成像四个一平方度的场。后续的光谱学是在VLT、双子座和凯克望远镜上进行的,以确认超新星的性质并测量它们的红移。系统的不确定性所产生的光变曲线建模进行了研究,利用两种技术来推导出的峰值大小,形状和颜色的超新星,并利用一个精确的校准的SNLS领域。仅对231颗SNLS高红移Ia型超新星进行平坦的Lambda CDM宇宙学拟合,得到Omega_M = 0.211 +/- 0.034(stat)+/- 0.069(sys)。主要的系统不确定性来自光度校准中的不确定性。其次是光变曲线拟合器的系统不确定性,对Omega_M的总贡献为+/- 0.026。没有发现明确的证据表明颜色-光度关系的斜率(β)可能随红移而演化。
2010-10-22 astro-ph.CO
Amalgame: Cosmological Constraints from the First Combined Photometric Supernova Sample
本研究首次将SDSS和Pan-STARRS两个纯测光Ia型超新星样本组合,在不使用低红移锚点的情况下进行宇宙学参数约束,结果表明测光样本能提供与光谱样本一致的高精度约束。
2023-09-11 astro-ph.CO
The Pantheon+ Analysis: Dependence of Cosmological Constraints on Photometric-Zeropoint Uncertainties of Supernova Surveys
Ia型超新星(SNe Ia)的哈勃常数H $_0$、宇宙质量密度$Ω_M$和暗能量状态方程参数$w$的测量依赖于三十年来使用不同测光系统的大量SNe调查。在这里,我们确定即将到来的SH0ES+万神殿+H $_0$,$Ω_M$,和$w$的约束的敏感性未知的系统在相对光度零点校准之间的17个调查,包括万神殿+超新星数据集。改变这些调查的零点同时与宇宙学参数,我们确定的SH0 ES+万神殿+测量H $_0$是强大的对调查间光度计的误校准,但测量$Ω_M$和$w$不是。具体来说,我们发现,校准不当的调查系统可以代表H $_0$的测量值不大于$0.2$公里秒$^{-1}$ Mpc $^{-1}$的不确定性的来源。H $_0$不确定性的适度增加不能解释H $_0$的SH0ES测量和H $_0$的普朗克$Λ$ CDM推断之间的$7$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$“哈勃张力”。然而,我们发现,SH0 ES+万神殿+$Ω_M$和$w$的最佳拟合值分别滑动,一阶,由$0.04$和$-0.17$每$25$毫米级的测量间校准不确定性,强调交叉校准在准确测量这些参数中发挥的重要作用。由于Pantheon+纲要包含许多共享低$z$哈勃流和造父变星配对SNe的测量,H $_0$的SH0ES+Pantheon+联合约束对于测量间光度校准误差是稳健的,并且此类误差不代表联合使用SH0ES+Pan…
2021-10-07 astro-ph.CO
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。
2021-01-06 astro-ph.CO
Impact of Large-Scale Structure Systematics on Cosmological Parameter Estimation
本文通过端到端模拟推断,系统研究了photo-z、尘埃、观测策略及协方差矩阵等系统误差对LSST宇宙学参数估计的影响,发现photo-z系统误差尤其是光谱校准偏差影响最大,而观测系统误差和不完整协方差矩阵的影响相对次要。
2025-09-28 astro-ph.CO
Mitigation of nonlinear galaxy bias with a theoretical-error likelihood
本研究针对第四阶段星系巡天小尺度分析中的非线性星系偏差理论不确定性问题,提出基于模拟关系构建理论误差协方差的似然修正方法,经测试其性能多与尺度截断相当,部分情形下宇宙学参数约束更强,且无需选择k_max,适用于未来测光巡天的LSS分析。
2025-05-19 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
Cosmological consequences of intrinsic alignments super-sample covariance
我们研究宇宙学的限制,从高精度弱透镜调查,包括超样本协方差(SSC),由于有限的调查体积。具体而言,我们专注于{ \it拍频耦合}的贡献,在本征的排列作为一个完整的宇宙剪切信号的一部分,在平天近似。SSC效应通过向较低的红移仓增长,并且指示对于累积的信噪比(SNR)在中间和高多极上的相当大的足迹。对于完整的宇宙剪切信号,由于包含了内在排列超样本协方差,SNR降低了$\approx 10\%$,这取决于内在排列的幅度、椭圆度色散和巡天红移范围,而测光红移误差的贡献在累积信噪比中可以忽略。使用费舍尔矩阵形式主义,我们发现,大模式的影响超出了体积的调查上的小模式改变了内在的对齐。然而,相应的宇宙学参数估计的影响是边际相比,引力弱透镜,特别是,当所有可用的红移箱被认为是。我们的研究结果还表明,包括SSC的影响,在分析的协方差矩阵的完整的宇宙剪切导致的$σ_8$的置信区间略有增加$\approx 10\%$几乎高的内在排列幅度的样本。
2020-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Photometric observations and modeling of type IIb supernova 2008ax
本文报道了对Ⅱ b型SN 2008ax进行320天的CCD UBVRI测光。光度学行为对于具有低量氢的核心塌陷SNe是典型的。导出了主要的光度参数,并与同类SNe进行了比较。进行了初步建模,并将结果与观察到的光变曲线进行了比较。流体动力学模型的主要参数与SN IIb 1993 J所用的参数接近。
2009-10-22 astro-ph.CO astro-ph.SR
Photometric classification of type Ia supernovae in the SuperNova Legacy Survey with supervised learning
在大规模天文巡天时代,由于可用于候选星跟踪和分类的光谱资源有限,超新星光度分类已成为一个重要的研究领域。在这项工作中,我们提出了一种方法来光度分类Ia型超新星的基础上机器学习的红移是来自SN光变曲线。这种方法是在SNLS延迟管道的真实数据上实现的,SNLS延迟管道是一个纯粹的光度管道,它在高红移($0.2<z<1.1$)处识别SNe Ia。我们的方法包括两个阶段:特征提取(从测光获得SN红移和估计光曲线形状参数)和机器学习分类。我们研究了不同算法的性能,如随机森林和提升决策树。我们使用SN模拟和超新星遗产调查(SNLS),其中包含大型光谱和光度分类Ia型样本的前3年的真实数据来评估性能。使用曲线下面积(AUC)度量,其中完美分类由1给出,我们发现我们的最佳性能分类器(极端梯度提升决策树)的AUC为$0.98$。我们表明,它是可能的,以获得一个大的光度选择Ia型SN样品的估计污染小于$5\%$。当应用到SNLS的前三年的数据,我们得到529个事件。我们调查分类模拟SNe,和真正的SN调查数据之间的差异。特别是,我们发现,应用一套彻底的选择削减的SN样本是必不可少的良好的分类。这项工作首次证明了机器学习分类在高$z$ SN调查中的可行性,并将其应用于实际SN数据。
2016-11-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
Lower bounds on photometric redshift errors from Type Ia supernovae templates
迄今为止,Ia型超新星的宇宙学需要广泛的光谱跟踪来建立红移。虽然以目前的发现速度还可以忍受,但下一代地面全天观测仪器将使这种方法无法持续。基于光度测量的红移测定是一个可行的选择,但引入了不可忽略的误差,最终降低了区分竞争宇宙学的能力。我们提出了一个严格的基于模板的光度红移估计和计算红移重建误差的光度和统计误差的存在。合理的假设的节奏和超新星的分布,这些红移误差与系统误差相结合,并使用Fisher矩阵形式主义传播$Ω_w$和$Ω_w'$相关的下一代地面全天空调查的联合误差的下限。
2009-07-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
Using Host Galaxy Photometric Redshifts to Improve Cosmological Constraints with Type Ia Supernova in the LSST Era
我们对模拟的Ia型超新星(SN~Ia)进行了严格的宇宙学分析,并评估了与仅使用具有来自主机或SN的光谱红移的“zspec”子集相比,包括测光主机星系红移的改进。我们使用来自光度LSST天文时间序列分类挑战赛(PLaSTiCC)的深钻场(~50 deg^2),结合基于数据集2(DC 2)的低z样本。分析包括光变曲线拟合标准化SN亮度,高统计模拟,以获得偏差校正的哈勃图,统计+系统学协方差矩阵,包括校准和photo-z的不确定性,和宇宙学拟合与先验的宇宙微波背景。与使用zspec子集相比,包括SN+主机照片-z的事件导致i)z>0.5的更精确的距离,ii)在红移中进一步扩展0.3的哈勃图,以及iii)基于w 0-wa CDM模型的暗能量任务组品质因数(FoM)增加50%。分析25个模拟数据样本,w 0和wa的平均偏差一致为零。0.01的宿主光-z系统仅将FoM降低2%,因为i)大多数z<0.5的事件在zspec子集中,ii)组合的SN+宿主光-z具有X2更小的偏差,以及iii)拟合的红移和颜色之间的反相关自校正距离误差。为了准备分析真实的数据,下一个SNIa宇宙学分析与photo-z的应该包括非SN-Ia污染和宿主星系的错误关联。
2022-10-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Statistical Classification Techniques for Photometric Supernova Typing
未来的光度超新星调查将产生比光谱学更多的候选者,突出了仅基于光变曲线的有效分类方法的必要性。在这里,我们介绍具有最小天体物理输入的增强和核密度估计技术,并在20,000个模拟的暗能量巡天光变曲线上比较它们的性能。我们证明,这些方法是目前使用的最好的模板拟合方法相媲美,特别是不需要红移的主星系或候选人。然而,这两种方法都需要一个代表整个群体的训练样本,因此典型的光谱超新星子样本将导致性能不佳。为了充分发挥这种盲法的潜力,我们建议应使用具有代表性的训练样本,因此应特别注意在未来光度测量的设计阶段创建这些样本。
2010-10-08 astro-ph.CO stat.AP
Considerations for optimizing photometric classification of supernovae from the Rubin Observatory
维拉C。鲁宾天文台将使观测到的超新星(SNe)数量增加一个数量级;然而,不可能通过光谱确认所有发现的SNe的类别。因此,光度分类是至关重要的,但其准确性取决于鲁宾天文台的时空遗产调查(LSST)尚未最终确定的观测策略。我们定量分析了LSST观测策略对SNe分类的影响,使用来自光度LSST天文时间序列分类挑战赛(PLASTiCC)的模拟多波段光变曲线。首先,我们增加模拟训练集的光度红移分布每超新星类,观测的节奏,和测试集的通量不确定性分布的代表。然后,我们建立了一个分类器,使用光度瞬态分类库snmachine,基于高斯过程拟合获得的小波特征,产生类似的性能获奖PLASTiCC条目。我们研究了在一个单一的模拟观察策略的分类性能与不同的属性SNe。我们发现季节长度很重要,150天的光变曲线产生最高的性能。节奏对SNe分类也有重要影响;中位夜间间隔<3.5天的事件产生更高的分类性能。有趣的是,我们发现,光变曲线观测中的大间隙(>10天)不会影响性能,如果在任何一侧都有足够的观测数据,这是由于高斯过程插值的有效性。该分析是首次探索观测策略对光度超新星分类的影响。
2021-10-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the cosmological performance of photometrically classified supernovae with machine learning
对不同类型超新星的有效分类是观测宇宙学中最重要的问题之一。然而,在即将到来的测光调查中,如鲁宾天文台的时空遗产调查(LSST),大多数物体的光谱确认将是不可行的。因此,基于光度学的自动分类过程的发展变得至关重要。在本文中,我们使用2010年发布的超新星光度分类挑战赛中的模拟光变曲线,研究了机器学习(ML)分类对最终宇宙学约束的性能。我们研究了基于决策树集成或自动搜索过程的光曲线和许多不同ML管道的不同特征集的使用。为了构造最终的星表,我们提出了一个阈值选择方法,通过采用一个\emph{Bias-Variance tradeoff}。这是一个非常强大和有效的方法来最大限度地减少均方误差。用这种方法,我们能够得到非常强的宇宙学约束,这使我们能够保持$\sim 75\%$的总信息在类型Ia SNe时,使用SALT 2功能集和$\sim 33\%$的其他情况下(基于纽林模型或标准小波分解)。
2020-08-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Photometric Calibration of the Supernova Legacy Survey Fields
我们提出了超新星遗产调查(SNLS)领域的光度校准。SNLS的目标是使用加拿大-法国-夏威夷望远镜(CFHT)上的1度^2成像仪MegaCam测量到(0.3<z<1)处的超新星Ia的距离。影响巡天光度定标的不确定度主导了巡天关键测量即暗能量状态方程的系统不确定度。SNLS的光度校准需要在整个成像仪上获得均匀的响应,校准每个测量波段(SDSS-like ugriz波段)中的科学领域的恒星,相对于相同波段中具有已知通量的标准,并将校准与UBVRI Landolt标准结合起来,该标准用于校准附近的SNe,这些标准来自产生宇宙学约束所必需的文献。成像仪光度响应的空间非均匀性映射使用抖动观测致密恒星场。对兰道标准的光度零点。对仪器的线性进行了研究。我们表明,成像器的过滤器和光度响应是不均匀的,并公布校正图。我们提出的仪器的有效通带的模型作为焦平面上的位置的函数。我们为MegaCam定义了一个自然星等系统。我们表明,影响星等流量关系的系统,可以减少,如果我们使用分光光度标准星BD +17 4708,而不是织女星作为一个基本的流量标准。我们出版了所有SNLS领域的Ugriz三级标准目录。
2009-08-26 astro-ph.CO astro-ph.IM