发表机构
Université Clermont-Auvergne; Duke University; Aix Marseille Université; Lawrence Berkeley National Laboratory; Boston University; Centre Spatial de Liège, Université de Liège; University of Michigan; CEA, Université Paris-Saclay; Instituto Avanzado de Cosmología A. C.; Universidad Nacional Autónoma de México; University of Edinburgh（克莱蒙奥弗涅大学; 杜克大学; 艾克斯-马赛大学; 劳伦斯伯克利国家实验室; 波士顿大学; 列日空间中心，列日大学; 密歇根大学; 法国原子能和替代能源委员会，巴黎萨克雷大学; 先进宇宙学研究所; 墨西哥国立自治大学; 爱丁堡大学）
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本研究通过模拟结合ZTF超新星本动速度与DESI BGS星系密度场，采用宽角似然场级推断测量结构增长率，可将不确定性最多降低50%，为检验修正引力理论提供关键约束。
AI 中文摘要
星系本动速度是低红移（z < 0.2）结构增长率 $f$ 的有力探针，通过组合 $f\sigma_8$ 来测量。将本动速度与星系密度场的红移空间畸变测量相结合，可以改进这些约束。我们创建了一个专门的模拟，以测试利用兹威基瞬变设施（ZTF）的Ia型超新星本动速度与暗能量光谱仪器（DESI）亮星系巡天（BGS）的组合来测量增长率，使用了6年ZTF数据和DESI第三次数据发布（DR3）的预期。我们应用一种基于宽角似然的场级推断，同时组合ZTF速度和DESI BGS密度场。该过程在改变不同密度和速度场配置的情况下进行。将DESI星系密度信息添加到ZTF超新星中，改善了对干扰参数的约束，并在不引入偏差的情况下，使增长率不确定性最多减少50%。如果考虑保守最优的DESI密度配置，DESI-ZTF测量可达到的平均误差棒为 $\sigma_{f\sigma_8} = {}^{+0.047}_{-0.048}$，对应10%的误差。这些测量将对检验修正引力理论起到关键作用。
英文摘要
Galaxy peculiar velocities are a powerful probe of the growth rate of structure $f$ at low redshifts ($z < 0.2$), measured through the combination $fσ_8$. These constraints are improved by combining peculiar velocities with redshift space distortion measurements from the galaxy density field. We create a dedicated simulation to test growth rate measurement from the combination of Type Ia supernova peculiar velocities from the Zwicky Transient Facility (ZTF) with the Bright Galaxy Survey (BGS) of the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), using projections for 6 years of ZTF data and the Data Release 3 (DR3) of DESI. We apply a wide-angle likelihood-based field-level inference to combine ZTF velocity and DESI BGS density fields simultaneously. This procedure is performed while varying the different density and velocity field configurations. Adding DESI galaxy density information to the ZTF supernovae improves the constraint on nuisance parameters and yields up to a 50 \% reduction in the growth-rate uncertainty without introducing bias. If we consider the conservatively best DESI density configuration, the mean error bar achievable by a DESI ZTF measurement is $σ_{fσ_8} = {}^{+0.047}_{-0.048}$ corresponding to a 10 \% error. These measurements will play a critical role for testing modified gravity theories.
Comments29 pages, 14 figures
