宇宙学光谱巡天的三维球面分析

光谱红移巡天为限制宇宙学中的暗区提供了巨大前景。然而，未来的巡天既深且广，因此需要在三维球面几何中进行分析。我们回顾并比较了文献中为此目的提出的几种方法，特别关注球谐断层扫描 (SHT) 功率谱 $C^{i j}_{l}$ 和球面傅里叶 - 贝塞尔 (SFB) 功率谱 $C_{l} (k, k')$ 的实现。利用 Fisher 分析，我们比较了使用这些统计量对宇宙学参数的预测约束。这些约束通常依赖于诸如 Limber 近似之类的近似，并在每种统计量的数值实现中做出特定选择。通过一系列玩具模型，我们探讨了这些近似的适用性，并研究了 SHT 和 SFB 统计量对其实现细节的敏感性。特别是，我们表明，当分箱数量较少时，重叠的红移分箱可能会改善使用 SHT 统计量的宇宙学约束，而 SFB 约束对假设的距离 - 红移关系的变化相当鲁棒。我们还发现，SHT 可以调整为对接近巡天边界的红移处的模式更敏感，而 SFB 似乎更适合捕捉功率谱平滑形状之外的信息。在此背景下，我们讨论了不同技术的优缺点及其对未来广域光谱巡天的设计与分析的影响。