Impact of baryons in cosmic shear analyses with tomographic aperture mass statistics
基于弱透镜孔径质量($M_{\rm ap}$)映射的非高斯宇宙剪切统计在宇宙学约束能力方面优于经典剪切两点关联函数($γ$ -2PCF).然而,达到这些新的估计的全部潜力,需要准确的重子物理建模的额外的非高斯信息主要驻留在小尺度。我们提出了一个这样的建模的基础上的Magneticum流体动力学模拟的KiDS-450和DES-Y1调查和欧几里德调查。我们计算的偏见,由于重子上的透镜PDF和$M_{\rm ap}$地图的峰值和空洞的分布,并将其传播到宇宙学预测的结构增长参数$S_8$,物质密度参数$Ω_{\rm m}$,和暗能量状态方程$w_0$使用SLICS和cosmo-SLICS集的暗物质模拟。我们报告了$S_8$和$Ω_{\rm m}$的几个百分点的负偏差,并在包括断层分解时测量了$w_0$的相同水平的正偏差。当将$M_{\rm ap}$统计量与$γ$ -2PCF结合时,这些偏倚达到$\sim 5$ %,因为这些估计量显示出对AGN反馈的相似依赖性。我们证实,这些偏见构成了一个小于$1σ$移动探测宇宙学参数为当前的宇宙剪切调查。然而,重子需要占在未来的第四阶段调查的百分比水平,我们建议包括AGN反馈幅度的不确定性边缘化这个参数使用多个模拟,如本文所提出的。最后,我们探讨了通过过滤$M_{\rm ap}$图来减轻重子影响的可能性,但发现这个过程需要将小尺度信息抑制到约束不再具有竞争…
2021-02-19 astro-ph.CO
Probability distribution function of the aperture mass field with large deviation theory
在层析宇宙剪切调查的背景下,孔径质量(地图)的一点统计的理论模型的开发。这种形式主义是基于大偏差原理的投影物质密度场的应用,更具体地说,角孔径质量。后者的优点是可以直接从观测到的剪切场中提取观测量,并且通过构造可以独立于长波模式。此外,我们表明,与基于所谓的BNT变换的调零程序的帮助下,它是可能的,以建立观测值,仅依赖于有限范围的红移,使他们也独立于小尺度模式。这个过程使得对这样一个可观测的单点概率分布函数的形状的预测非常准确,可以与以前对3D可观测的预测相媲美。然而,与具体模拟的比较显示,不一致的结果表明,合成透镜映射是不够准确的,这样的精细观测。它指出,需要更精确的专用数值的发展,其性能可以与这些观测基准。我们还审查了可能的系统,可能会影响这样的形式主义在未来的弱透镜调查,如欧几里得,特别是形状噪声的影响,以及来自透镜透镜耦合,测地线偏差,减少剪切和放大率偏差的主要修正。
2021-03-16 astro-ph.CO
Measuring cosmic shear with the ring statistics
常用的方法来分解E-和B-模式在宇宙剪切,即孔径质量色散和E/B-模式剪切关联函数,遭受的两点关联函数(2 PCF)的知识不完全的非常小和/或非常大的尺度。环统计,最近开发的宇宙剪切措施,改善了这个问题,并能够分解E-和B-模式使用2 PCF测量有限的时间间隔。首先,我们改进了环统计的滤波函数的信噪比。其次,我们研究的能力,环的统计约束宇宙学和比较的结果与孔径质量色散得到的宇宙学约束。第三,我们使用环统计测量CFHTLS(加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查)数据的宇宙剪切信号。我们考虑了一个尺度相关的滤波函数的环统计,提高其信噪比。此外,我们发现,存在滤波器功能,分解E-和B-模式使用有限范围的2 PCF(EB-统计),并具有更高的S/N比环统计。然而,我们发现,后者的数据点显着相关性比孔径质量色散和EB统计数据点。因此,环统计是一个理想的工具,以确定剩余的系统准确地作为一个功能的角度尺度。我们使用最新的CFHTLS分析的2 PCF,并由此计算环统计及其误差线。
2009-07-14 astro-ph.CO
A roadmap to cosmological parameter analysis with third-order shear statistics III: Efficient estimation of third-order shear correlation functions and an application to the KiDS-1000 data
本文提出一种基于多极分解的三阶剪切相关函数高效估计器,在 KiDS-1000 数据中显著检测到三阶孔径质量统计(S/N=6.69),计算速度提升约100-1000倍,为第四阶段巡天提供了可行的计算方案。
2023-09-15 astro-ph.CO
Fast estimation of aperture-mass statistics I: aperture mass variance and an application to the CFHTLenS data
我们探讨了一种替代方法,通常的剪切关联函数的方法,在弱透镜调查数据的孔径质量统计估计。我们的方法建立在Schneider(1998)的直接估计方法的基础上。在本文中,测试和验证的方法,我们专注于孔径质量分散。在计算了一组加权的测量椭圆形的信号和噪声后,我们展示了如何将直接估计器制成线性顺序算法,从而实现快速有效的计算。然后,我们调查的直接估计方法的适用性,在存在一个真正的调查掩模孔和芯片的差距。为此,我们使用了一个完整的光线跟踪模拟大合奏。通过使用各种加权方案,从不同的孔径相结合的信息,我们发现,逆方差加权的个别孔径估计与孔径完整性大于70%的覆盖范围产生一个答案,是在接近一致的标准关联函数的方法。然后,我们将这种方法应用于CFHTLenS作为试点方案,并发现我们的方法恢复到高精度的Kilbinger(2013)结果的方差的E和B模式信号,在我们纠正目录的剪切偏置在透镜拟合算法对接近于9”。然后,我们探索宇宙学的信息内容的直接估计使用Fisher信息的方法。我们表明,有一个只有适度的损失,宇宙学信息的拒绝是低完整性的光圈。该方法为在线性阶操作中恢复高阶孔径质量统计的快速有效方法打开了大门。
2020-06-17 astro-ph.CO
SMART : Spherical Mass ApeRture Toolkit
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);Department of Physics, Durham University(杜伦大学物理系);Institute for Computational Cosmology, Department of Physics, Durham University(杜伦大学计算宇宙学研究所);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS(法国国家科学研究中心);AIM(天体物理学与分子研究所)
本文提出球面质量孔径工具包SMART,将孔径质量方法推广至天球,实现快速精确的球面孔径质量图计算,较现有方法精度更高、速度提升达40倍,并改善弱透镜星系团探测性能。
2026-09-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
A roadmap to cosmological parameter analysis with third-order shear statistics I: Modelling and validation
本文基于BiHalofit模型对三阶宇宙剪切统计量进行建模与N-body模拟验证,发现在类KiDS1000数据上联合二阶与三阶统计可显著提升宇宙学参数约束力且无偏。
2022-08-27 astro-ph.CO
Cosmology from a joint analysis of second and third order shear statistics with Subaru Hyper Suprime-Cam Year 3 data
本文利用HSC-Y3数据联合分析两点相关函数与孔径质量偏度,发现三阶统计量使S8-Ωm品质因数提升80%,约束S8=0.736±0.020,并验证了该方法对未来第四阶段弱引力透镜巡天的实用价值。
2025-08-19 astro-ph.CO
Weak lensing mass estimates of galaxy groups and the line-of-sight contamination
弱透镜效应是确定星系团质量的重要方法。然而,背景星系形状上的扭曲印记受到视线上所有质量含量的影响。使用COSMOS剪切模拟数据,我们研究了165组的剪切剖面,并调查了相邻组可以增强或抑制来自主晕的剪切信号的水平。我们的模拟数据是基于CFHT和斯巴鲁观测和信息的星系群是从宇宙X射线目录的扩展源。这些群体的预期重力剪切场的计算假设的晕遵循NFW密度分布。我们的结论是,平均而言,检测主晕的信噪比受~15%x \sqrt{ngal/30}的影响,相对于相同晕在天空中孤立时的信噪比。具有投影距离接近(<1 ')的相邻组受影响最大,但是位于较大角距离处的晕也引起可测量的剪切信号,其可以被解释为不相关的大尺度结构。由外部晕引入的单个组的质量过量估计的平均偏差为零,均方根为~6- 72%,取决于所使用的孔径大小。由大尺度结构引入的剪切信号充当外部噪声源。当孔径尺寸为5“时,引入的平均不确定度为σ_{γ_t}^{LSS}~0.006,相当于单分量本征椭圆度值的1.8%。这种大尺度结构噪声误差变得等于固有的椭圆率噪声,如果在一定的孔径内有约3000个星系的测量,一个数字,已经实现了目前的深调查,如COSMOS,因此,不应该被忽略。
2011-11-03 astro-ph.CO
A new method to break the mass sheet degeneracy using aperture moments
由引力透镜剪切和高阶估计量弯曲确定的质量都受到质量片简并的影响。质量片简并是指使约化的切变和屈曲保持不变的变换。一般来说,这种转换可以近似通过增加一个恒定的表面质量密度片。我们提出了一种新的技术来打破质量片简并。该方法使用质量矩的剪切或屈曲领域的收敛信息,从数量计数,利用放大偏差。测量的质量矩之间的差异提供了附加常数的大小的估计值,即质量片。为了证明这一点,我们推导出的关系,在一般情况下适用于n阶矩,并显示如何可以有效地利用它们来打破简并。我们研究了这个简并参数的可探测性,发现这个简并参数可以从堆积星系-星系透镜数据和星系团透镜数据中可行地确定。此外,我们比较了SIS和NFW模型的收敛信息的信噪比。我们发现,剪切和弯曲的组合在星系和星系团尺度上表现最好,因此收敛信息可以用来打破质量片简并质量重建中没有损失。总之,在剪切、屈曲、会聚及其高阶矩的组合中存在功率。随着即将到来的和未来的卫星任务- EUCLID和WFIRST -预期的大量透镜数据,这种技术将是可行的。
2016-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak lensing from space: first cosmological constraints from three-point shear statistics
我们使用来自哈勃太空望远镜COSMOS巡天的弱透镜数据来测量宇宙剪切场的二阶和三阶矩,估计约有450,000个星系,平均红移<z>约为1.3。我们使用树码测量两点和三点剪切统计,将信号分为E,B和混合分量。我们提出了一个检测的光圈质量统计的三阶矩,并验证测量是强大的对系统误差所造成的点扩散函数(PSF)的残差和星系之间的内在对齐。测得的三点宇宙剪切信号的振幅与WMAP 7最佳拟合模型的预测非常一致,而潜在系统学的振幅与零一致。我们利用三套大型的Lambda CDM模拟来测试宇宙学预测的准确性,并估计宇宙学相关协方差的影响。我们利用测量结果进行了似然分析,发现Omega_m-sigma_8简并方向很好地拟合为:sigma_8(Omega_m/0.30)^(0.49)=0.78+0.11/-0.26。我们提出了一个更普遍的三点剪切统计量的第一次测量,并找到一个非常好的协议与WMAP 7最佳拟合宇宙学。对这个测量的宇宙学解释给出了σ_8(Omega_m/0.30)^(0.46)=0.69 +0.08/-0.14。此外,结合可能性分析,这种测量与孔径质量的二阶矩的测量提高了宇宙学约束的准确性,显示出这种组合的测量来推断宇宙学约束的高潜力。
2010-05-26 astro-ph.CO
Fast estimation of aperture mass statistics II: Detectability of higher order statistics in current and future surveys
我们探讨了一种替代方法,通常的剪切关联函数的方法,在弱透镜调查数据的孔径质量统计估计。我们的方法建立在直接估计方法的基础上。在本文中,我们将我们的分析扩展到任意阶统计和多尺度孔径质量统计。我们表明,总是存在一个线性顺序算法来检索这些广义孔径质量统计形状目录时,采用直接估计的方法。我们验证我们的方法,通过应用到大量的高斯模拟透镜调查的真实答案是已知的,我们这样做的10阶统计。然后,我们将我们的估计到一个合奏的真实世界的模拟目录从N体模拟-SLICS模拟,并表明,人们可以期望检索检测高阶聚类到四阶在KiDS-1000像调查。我们希望这些方法将是最实用的未来像欧几里德和鲁宾望远镜宽视场调查。
2021-10-12 astro-ph.CO
Cosmology from the integrated shear 3-point correlation function: simulated likelihood analyses with machine-learning emulators
本文构建含系统误差建模与神经网络模拟器的 $ζ_{\pm}$ 似然分析流程,并在 DES Y3 式模拟中验证其无偏性及约10–25%的约束增益。
2023-07-14 astro-ph.CO
Probing dark energy with tomographic weak-lensing aperture mass statistics
我们预测和优化各种弱透镜孔径质量($M_{\rm ap}$)地图统计未来的宇宙剪切调查,包括峰值,空隙,和像素的完整分布(1D $M_{\rm ap}$)的宇宙学功率。这些替代方法探测物质分布的非高斯区域,在经典的两点估计中加入互补的宇宙学信息。基于SLICS和cosmo-SLICS $N$ -body模拟,我们建立了类似于欧几里得的模拟来探索$S_8 - Ω_{\rm m} - w_0$参数空间。我们开发了一种新的层析成像的形式主义,利用红移片(交叉- $M_{\rm ap}$)之间的交叉信息,除了从个别切片(自动- $M_{\rm ap}$)探测在标准的方法。我们的自动$M_{\rm ap}$预测精度与最近的文献中弱透镜峰统计,并提高了$\sim 50$ %时,包括交叉$M_{\rm ap}$。通过使用1D $M_{\rm ap}$,它的性能优于所有其他估计器,包括剪切两点相关函数($γ$-2 PCF),进一步提高了它的性能。当考虑所有的断层摄影方面,我们的不确定性范围的结构生长参数$S_8$的$\sim 45$ %(几乎两倍更好)时,结合1D $M_{\rm ap}$和$γ$-2 PCF相比,$γ$-2 PCF单独。我们还测量了暗能量状态方程$w_0$的第一个组合预测,发现与单独的$γ$-2 PCF相比,统计误差减少了三分之一。这表明,非高斯$M_{\rm ap}$地图统计探…
2021-01-13 astro-ph.CO
Shear Nulling after PSF Gaussianisation: moment-based weak lensing measurements with subpercent noise bias
目前用于宇宙学的光学成像调查覆盖了大面积的天空。为了利用弱透镜测量的这些调查的统计功率,需要具有百分之几系统误差的形状测量方法。我们介绍了一种新的弱透镜剪切测量算法,剪切归零后PSF高斯化(SNAPG),旨在避免影响大多数其他方法的噪声偏差。SNAPG对已经与使点扩散函数(PSF)呈现圆形高斯的内核卷积的图像进行操作,并使用源的加权二阶矩。这种二阶矩的剪切的预视星系图像的响应可以预测分析,使我们能够构建一个剪切归零计划,发现剪切参数,观察到的星系是一致的一个未剪切,各向同性取向的人口来源。这个零剪切的倒数就是引力透镜剪切的估计。我们确定的不确定性的估计中心的每个星系的噪声偏差的来源,并将质心协方差的近似估计到该计划。我们测试的方法在大量的模拟星系日益复杂的套件,并发现它是能够剪切测量乘法偏差低于0.5%。
2017-01-18 astro-ph.CO
A new weak lensing shear analysis method using ellipticity defined by 0th order moments
本文提出了一种新的方法,即用零阶矩定义的椭圆率(零椭圆率)来分析弱引力透镜剪切。尽管使用这种方法计算的椭圆率与由二阶矩定义的通常椭圆率之间存在强相关性,但是这里计算的椭圆率具有更高的信噪比,因为它被加权到图像的中心区域。这些结果被斯巴鲁望远镜的Abell 1689数据所证实。在剪切分析中,我们采用重涂人工像椭圆度(ERA)方法对点扩散函数(PSF)进行修正,并通过简单的模拟验证了这种0阶椭圆度的精度,得到了与四极矩椭圆度相同的精度。因此,我们可以预期使用0剪切的弱透镜分析将与统计误差成比例地改进。
2015-02-23 astro-ph.CO
Cosmic Flows on 100 Mpc/h Scales: Standardized Minimum Variance Bulk Flow, Shear and Octupole Moments
大尺度奇异速度场的低阶矩,如体流和切变,是探测大尺度物质密度涨落的灵敏探针。然而,在实践中,特殊的速度测量通常是稀疏和嘈杂的,这可能导致混淆的小规模的功率到什么是意味着是一个最大规模的探测。以前,我们开发了一个最佳的“最小方差”(MV)加权方案,旨在克服这个问题,通过最大限度地减少测量的整体流量(BF)和这将是由一个理想的调查测量之间的差异。在这里,我们扩展这个MV分析,包括剪切和八极矩,这是设计成几乎没有它们之间的相关性,使它们几乎是正交的。我们应用这个MV分析汇编所有主要的奇特的速度调查,包括4536测量。我们对BF的估计在~ 100 Mpc/h的尺度上有一个|v| = 416 +/- 78 km/s的星等,朝向银河系l = 282度+/- 11度,b = 6度+/- 6度。这一结果在高置信水平下与WMAP 5宇宙学参数的LCDM不一致,但与我们以前的MV结果在没有正交约束的情况下很好地一致,表明剪切和八极矩没有污染以前的BF测量。剪切和八极矩与WMAP 5功率谱一致,尽管这些矩的测量噪声比BF大。相对较低的剪切力矩表明,BF的来源是在很大的距离。
2010-06-25 astro-ph.CO
Cosmic shear beyond 2-point statistics: Accounting for galaxy intrinsic alignment with projected tidal fields
基于两点函数之外的统计数据开发分析管道对于从当前和即将到来的弱透镜调查中提取最大量的宇宙学信息至关重要。在本文中,我们研究了星系的内在排列(IA)对三个有前途的探针测量孔径质量图-透镜峰,极小值和完整的PDF,在比较和结合剪切两点相关函数($γ$-2PCF)的影响。我们的二维IA注入方法将光锥投影质量片转换为投影潮汐张量,然后将其线性耦合到具有由耦合参数$A_{\rm IA}$控制的强度的内禀椭圆度分量。我们验证了我们的方法与$γ$-2 PCF的统计,恢复以及从Bridle \& King在一个完整的断层设置的线性对齐模型的分析计算,并为不同的$A_{\rm IA}$值。接下来,我们使用我们的方法注入在星系目录水平的非线性IA模型,其中包括密度加权项引入\citet{Blazek2015},并计算对三个孔径质量图统计的影响。我们发现,大的\snr峰的影响最大,与{ \it欧几里得}-样(KiDS-样)调查的偏差达到30\%(10\%)。用$N$ -体模拟对$w$ CDM宇宙学宇宙中的信号进行建模,我们预测了{ \it Euclid}类数据的100度$^2$中未建模IA所引起的宇宙学偏差,发现$w_0$(5-10 $σ_{\rm stat}$)、$Ω_{\rm m}$(4-6 $σ_{\rm stat}$)和$S_8 \equiv σ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$($…
2022-01-11 astro-ph.CO
Fast modeling of the shear three-point correlation function
本文提出基于双谱多极展开的剪切三点相关函数快速计算方法,可在单/四红移 bin 下以 5% 精度分别于 10/40 秒完成计算,并支持三阶孔径质量统计,为弱透镜三阶统计宇宙学分析提供高效工具。
2024-07-01 astro-ph.CO
Accurate Shear Estimation with Fourth-Order Moments
本文提出基于四阶 shapelet 矩的 FPFS 剪切估计器,结合二阶估计器显著降低孤立星系形状噪声,并通过 AnaCal 解析标定实现亚百分比精度。
2024-11-20 astro-ph.CO
Persistent homology in cosmic shear II: A tomographic analysis of DES-Y1
我们演示了如何使用持续的同源性的宇宙学参数推断层析宇宙剪切调查。我们通过将我们的方法应用于暗能量巡天的第一年数据,从持久同调中获得了第一个宇宙学参数约束。为了获得这些限制,我们分析的拓扑结构的物质分布提取持久性图从孔径质量的信号-噪声图。这是对广泛使用的峰值计数统计的自然扩展。提取持久性图从cosmo-SLICS,一套$N$体模拟变量宇宙学参数,我们插值信号使用高斯过程和边缘化最相关的系统效应,包括内在的对齐和重子效应。我们发现的结构生长参数$S_8=0.747^{+0.025}_{-0.031}$,这是在与其他后期的探针完全一致。我们还将内在对齐参数约束为$A=1.54\pm 0.52$,排除了在$3σ$水平上没有内在对齐的情况。
2022-04-25 astro-ph.CO
The integrated 3-point correlation function of cosmic shear
我们提出了集成的3点剪切关联函数$iζ_{\pm}$ -宇宙剪切场的高阶统计量-这可以直接估计在广域弱透镜调查,而不测量完整的3点剪切关联函数,使这成为一个实用的和互补的工具,2点统计弱透镜宇宙学。我们将其定义为在剪切场上不同位置测量的1点孔径质量统计$M_{\mathrm{ap}}$与相应的局部2点剪切关联函数$ξ_{\pm}$相关。基于现有的弱透镜收敛场的积分双谱的工作,我们提出了一个理论框架,计算在实空间中的任何投影场内的平天近似的积分3点函数,并将其应用于宇宙剪切。使用非线性物质功率谱和双谱的解析公式,我们建立了$iζ_{\pm}$模型,并在暗能量调查第六年宇宙剪切数据的不确定性范围内,在N体模拟上对其进行了验证。我们还探讨了$iζ_{\pm}$的Fisher信息含量,并与$ξ_{\pm}$进行了联合分析,为两个层析源红移箱与现实的形状噪声,分析其约束宇宙学参数的权力。我们发现,$ξ_{\pm}$和$iζ_{\pm}$的联合分析有可能大大改善参数约束,从$ξ_{\pm}$单独,并可以特别有用的改善品质因数的动力学暗能量状态方程参数从宇宙剪切数据。
2021-07-02 astro-ph.CO
Peaks in weak lensing mass maps for cluster astrophysics and cosmology
本文综述了利用弱透镜质量图中的峰识别星系团的方法,强调纯引力选择相比传统方法的优势,并指出斯巴鲁巡天已识别300多个高信噪比星系团,可用于精确宇宙学约束。
2024-12-17 astro-ph.CO
KiDS-450: Cosmological Constraints from Weak Lensing Peak Statistics - II: Inference from Shear Peaks using N-body Simulations
我们研究的统计峰值弱透镜重建质量地图的第一个450平方度的千度调查。该地图的计算与孔径质量直接施加到剪切场与NFW的补偿过滤器。我们比较了观测中的峰值统计与各种宇宙学的模拟,以约束宇宙学参数$S_8 = σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$,它探测垂直于其主简并度的($Ω_{\rm m}, σ_8$)平面。我们估计$S_8=0.750\pm0.059$,使用峰值的信号-噪声范围$0 \leq {\rm S/N} \leq 4$,并占各种系统,如乘法剪切偏置,平均红移偏置,重子反馈,内在的对齐,和剪切位置耦合。这些约束是$\sim25\%$更严格的约束,从高显着性峰单独($3 \leq {\rm S/N} \leq 4$),通常跟踪单质量晕。这证明了从低S/N峰获得的信息。然而,我们发现,包括${\rm S/N} < 0$峰并没有增加更多的信息。我们的结果与KiDS-450断层剪切两点相关函数测量结果吻合良好。结合剪切峰与非断层测量的剪切两点相关函数产生$\sim20\%$改善$S_8$的不确定性相比,单独的剪切两点相关函数,突出了巨大的潜力的峰值作为宇宙学探针。
2017-10-24 astro-ph.CO
Masked areas in shear peak statistics: a forward modeling approach
剪切峰的统计已被证明提供了有价值的宇宙学信息的功率谱之外,并将是一个重要的约束宇宙学模型与即将到来的天文调查提供的大调查区域。巡天包括由于亮星、坏像素等造成的遮蔽区域,这些区域在从剪切图产生宇宙学约束时必须加以考虑。我们提倡一种前向建模方法,其中掩蔽(和其他调查文物)的影响占在宇宙学参数的理论预测,而不是从调查数据中删除。我们使用基于深度透镜调查的掩模,并探索高达37%的调查区域被LSST和DES规模调查掩盖的影响。通过重建孔径质量图,消除了掩蔽效应,与简单地通过掩蔽区域减少调查区域相比,统计不确定性降低了14%。我们发现,即使在存在大的调查掩模,宇宙学参数估计的偏差在正演模拟过程中产生的是~ 1%,主要由有限的模拟量造成的偏差。我们还探讨了这种潜在的偏差如何与调查区域的规模,并发现小的调查区域更显着的宇宙结构的差异,在数据和模拟量的影响,由于宇宙方差。
2014-10-20 astro-ph.CO
Weak-lensing shear estimates with general adaptive moments, and studies of bias by pixellation, PSF distortions, and noise
在弱引力透镜中,星系图像中亮度轮廓的加权四极矩是估算引力切变的常用方法。我们采用一般自适应矩(GLAM)研究剪切偏置的根本原因,并为实际定义的图像椭圆度。GLAM椭圆率对于任何选择的权重配置文件都具有有用的属性:加权椭圆率与椭圆图像的等照度线相同,并且在没有噪声和像素化的情况下,它始终是减少剪切的无偏估计。我们表明,矩为基础的技术,自适应或不加权,是类似于基于模型的方法,在这个意义上,它们可以被看作是不完美的椭圆形轮廓的图像拟合。由于拟合中的残差,基于矩的椭圆度估计在从观测图像推断时容易出现拟合不足的偏差。该估计基本上主要受到像素化的限制,像素化破坏了原始预视图像上的信息。我们给出了一个优化的估计的预见GLAM椭圆度和量化的无噪声图像的偏见。为了处理像素噪声,我们考虑贝叶斯方法,其中如果我们不适当地考虑我们对拟合残差的无知,则GLAM椭圆率的后验可能与真实椭圆率不一致。这种欠拟合偏差是S/N无关的,但是随着前视亮度分布和后视图像上的像素噪声的相关性或异质性而变化。此外,当从具有内在属性(尺寸、形心位置、内在形状)分布的源样本中推断恒定椭圆率或更相关的恒定剪切力时,如果使用不正确的先验知识,则会出现额外的、现在依赖于噪声的偏向低S/N。固有属性。我们讨论了这种先验偏差的起源。
2017-05-18 astro-ph.CO
A new cosmic shear function: Optimised E-/B-mode decomposition on a finite interval
宇宙剪切场的E模和B模分解是弱引力透镜的重要诊断。然而,通常使用的技术来执行这种分离遭受模式混合非常小或非常大的规模。本文介绍了有限区间上宇宙剪切两点关联的一种新的E/B模分解。这种新的统计优化宇宙学应用,通过最大化的信噪比(S/N)和品质因数(FoM)的基础上的Fisher矩阵的宇宙学参数Omega_m和sigma_8。我们改善了S/N和FoM的结果大大相对于最近推出的环统计,这也提供了E-/B-模式分离有限的角度范围。S/N(FoM)在1到220角分之间的角标度上大三(二)倍。此外,该方法得到的结果比孔径-质量色散^[2]更好<M_ap>,信噪比(FoM)提高了20%(10%)。我们的结果依赖于调查参数,最重要的是两点剪切关联函数的协方差。虽然我们假设参数根据CFHTLS范围内的调查,我们的方法和优化方案可以很容易地应用到任何给定的调查设置和观测参数。可以定义任意量,E/B模式滤波器相对于其进行优化,因此概括了新剪切统计的目的和背景。
2009-09-17 astro-ph.CO
Weak lensing density profiles and mass reconstructions of the galaxy clusters Abell 1351 and Abell 1995
利用弱引力透镜研究了星系团Abell 1351和Abell 1995的整体质量分布。这两个星系团的质量结构和动力学状态有很大的不同,是从38个大小和红移相似的X射线发光星系团中选取的两个极端。我们测量微弱的背景星系的剪切值,并使用KSB+方法校正PSF各向异性。使用有限场质量重建算法创建簇的二维质量图,并与孔径质量统计进行验证。从重建推断的群众相比,从拟合球对称SIS和NFW模型的切向剪切剖面。我们详细讨论了NFW浓度参数。根据质量重建,我们推断Abell 1351和Abell 1995的M200质量分别为11.7 +/- 3.1 * 10^14 h_70^-1 Msun和10.5 +/- 2.7 * 10^14 h_70^-1 Msun。在Abell 1351的主质量峰东北约3'处,我们在质量重建以及孔径质量统计中检测到一个显著的次峰。这个特征也可以通过V-I色的星系团成员来追踪,因此很可能是阿贝尔1351的真实子结构。根据我们对切向剪切的拟合,我们推断M200的质量约为8-9 * 10^14 h_70^-1 Msun(Abell 1351)和M200约为5-6 * 10^14 h_70^-1 Msun(Abell 1995)。浓度参数仍然受到我们的弱透镜分析的约束。
2009-06-16 astro-ph.CO
Spherical collapse model with shear and angular momentum in dark energy cosmologies
我们研究,第一次,如何剪切和角动量修改典型参数的球形坍缩模型,在暗能量占主导地位的宇宙。特别地,我们研究了几种暗能量模型的线性密度阈值$δ_\mathrm{c}$和维里超密度$Δ_\mathrm{V}$,以及它对累积质量函数的影响。球形坍缩的方程是Pace等人(2010)获得的方程,他们使用来自牛顿流体力学的密度对比演化的完全非线性微分方程,并假设暗能量仅存在于背景水平。由于引入了剪切和旋转项,球形坍塌模型的参数现在是质量相关的。本文的结果表明,正如预期的那样,在球形塌缩模型中考虑的新条款反对星系尺度上的扰动崩溃,从而导致相对于非旋转的情况下,更高的线性过密度参数值。我们发现一个类似的效果也为维里密度参数。对于质量函数,我们发现它的高质量尾部被抑制,而低质量尾部受到轻微影响,除了在某些情况下,例如Chaubergin气体的情况。
2012-12-19 astro-ph.CO
Bulk flow and shear in the local Universe: 2MTF and COSMICFLOWS-3
星系的低阶运动学矩,即体流和剪切,使我们能够测试理论模型是否能够准确地描述附近宇宙中质量密度场的演化。我们使用所谓的etaMLE极大似然估计在对数距离空间来衡量themoments从2 MASS塔利-费舍尔(2 MTF)调查和COSMICFLOWS-3(CF 3)汇编的组合样本。2 MTF和CF 3之间的Galerkin共同展示了-0.016+-0.002 dex的小零点差。我们在16个模拟2 MTF调查目录上测试了etaMLE,以探索etaMLE恢复真实时刻的效果以及样本各向异性的影响。在37 Mpc/h的尺度下,我们发现局域宇宙的整体流为259 ± 15 km/h,方向为(l,b)=(300 ± 4,23 ± 3)(银河系坐标)。平均剪切振幅为1.7 ± 0.4 h km/s/Mpc。我们使用一个可变的窗口函数来探索体积和剪切力矩作为深度的函数。在所有情况下,测量结果与L冷暗物质(LCDM)模型的预测一致。
2018-11-02 astro-ph.CO
KiDS-Legacy: Joint analysis of second- and third-order cosmic shear
Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学);Universität Bonn(波恩大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);University of California, Santa Cruz(加州大学圣克鲁兹分校);Polish Academy of Sciences(波兰科学院);Institut de Física d’Altes Energies (IFAE), The Barcelona Institute of Science and Technology(巴塞罗那高等物理研究所,巴塞罗那科学与技术学院);University of Edinburgh(爱丁堡大学);Ruhr University Bochum(鲁尔大学波鸿);Leiden University(莱顿大学)
联合分析KiDS巡天的二阶和三阶宇宙剪切,使用COSEBIs和三阶孔径质量矩,显著收紧Ω_m约束并将Ω_m-S_8平面品质因子提高两倍以上。
2026-06-11 astro-ph.CO
A General Framework for Removing Point Spread Function Additive Systematics in Cosmological Weak Lensing Analysis
该研究提出一个通用框架,用于探测和建模PSF高阶矩引起的加性剪切系统误差,发现四阶矩泄漏是主要污染源,需同时建模二阶和四阶矩以纠正HSC Y3宇宙剪切分析中的参数偏差。
2023-11-16 astro-ph.CO
Hundreds of weak lensing shear-selected clusters from the Hyper Suprime-Cam Subaru Strategic Program S19A data
我们使用超级Suprime-Cam斯巴鲁战略计划S19 A形状目录构建弱透镜剪切选择集群样本。从孔径质量地图覆盖$\sim 510$ ~度$^2$使用截断高斯滤波器创建,我们构建了一个目录的187剪切选择集群对应的质量图峰值的信噪比大于4.7。大多数剪切选择簇在光学选择簇中具有对应物,由此我们估计目录的纯度高于95%。通过优化滤波器函数的形状和结合几个不同背景星系选择创建的弱透镜质量图,可以将样本扩展到418个剪切选择星系团,具有相同的信噪比切割。我们认为,通过使用背景源星系样本和采用内边界大于$2'$的滤波函数,可以减轻星系团成员星系的稀释和遮蔽效应。在不依赖重子示踪剂的情况下选取的剪切选择星系团的大样本对详细研究星系团天体物理和宇宙学是有用的。
2021-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Elliptical Weighted HOLICs for Weak Lensing Shear Measurement part3:Random Count Noise Effect for Image's Moments in Weak Lensing Analysis
这是第三篇用椭圆权函数(E-HOLIC)改进弱透镜分析中的系统误差的论文。在以前的论文中,我们已经成功地避免了错误,这取决于椭圆的背景图像。本文研究了背景图像的信噪比对系统误差的影响。我们发现,误差的来源是随机计数噪声,它来自泊松噪声的天空计数。随机计数噪声产生额外的矩和质心偏移误差,并且这些一阶在平均中被取消,但二阶没有被取消。推导了在测量图像矩和椭圆率时修正这些影响的公式,并用模拟图像验证了其有效性。我们发现,系统误差变得小于1%的物体与$S/N>3$的测量椭圆率。
2012-08-17 astro-ph.CO astro-ph.IM