利用 BOSS CMASS 样本首次探测到星系的连通四点相关函数

我们利用来自 BOSS CMASS 数据集的约 $N_{\rm g} \approx 8\times 10^5$ 个星系样本，呈现了对非高斯四点相关函数（4PCF）的 $8.1\sigma$ 探测。我们的测量使用了 Philcox 等人（2021）提出的 $\mathcal{O}(N_{\rm g}^2)$ NPCF 估计量，并引入了一项新的修正，以在估计量层面减去非连通 4PCF 贡献（由两个 2PCF 的乘积产生）。这种方法不同于以往的工作，确保了我们的信号是对引力诱导的非高斯性的稳健探测。我们使用一套对数正态模拟验证了该估计量，并讨论了非连通贡献的解析形式。由于 4PCF 的高维度，需要进行数据压缩；我们使用一种基于理论协方差矩阵校准的信噪比方案，将数据限制在约 100 个基向量内。这种压缩对探测显著性影响极小，并便于使用一套模拟星表进行传统的 $\chi^2$ 类分析。该显著性对于样本协方差中噪声的不同处理方式（源于模拟数量有限）是稳定的，但当对 4PCF 四面体施加 $14 h^{-1}\mathrm{Mpc}$ 的最小星系间距限制时（以便更容易对该统计量进行建模），显著性降至 $4.7\sigma$。4PCF 在准线性区域的可探测性意味着它将成为利用即将到来的光谱巡天约束宇宙学和星系形成参数的有用工具。