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在宇宙剪切层析成像中考虑重子效应:利用 PCA 确定最小干扰参数集

宇宙学与河外天体物理 2015-10-21 v1

摘要

过去大型结构 (LSS) 巡天中处于次要地位的系统误差,很可能会超过当前及未来 LSS 数据集的统计误差,从而可能限制宇宙学信息的提取。在此,我们提出一个通用框架(PCA 边缘化),以一致地将系统效应纳入似然分析中。该技术自然地考虑了干扰参数之间的简并性,并能大幅减少需要采样的参数空间维度。作为实际应用,我们应用 PCA 边缘化来处理宇宙剪切层析成像中作为不确定性的重子物理效应。具体而言,我们使用 CosmoLike 在三组独立的数值模拟上运行模拟似然分析,每组模拟涵盖了冷却、恒星形成和反馈机制各不相同的广泛重子情景。我们模拟了第三期(暗能量巡天)和第四期(大型综合巡天望远镜/Euclid)巡天,发现如果不考虑重子物理效应,宇宙学约束会出现显著偏差。随后我们表明,PCA 边缘化(最多使用 3 到 4 个干扰参数)可以消除这种偏差。我们的研究表明,即使在天体物理过程存在大量系统不确定性的情况下,仍有可能获得对暗能量物态方程的稳健且精确的约束。我们得出结论,PCA 边缘化技术是解决精密宇宙学计划面临的许多挑战的有力通用工具。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.7423,
  title  = {Accounting for baryonic effects in cosmic shear tomography: Determining a minimal set of nuisance parameters using PCA},
  author = {Tim Eifler and Elisabeth Krause and Scott Dodelson and Andrew Zentner and Andrew Hearin and Nickolay Gnedin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.7423},
  year   = {2015}
}

备注

Comments welcome, 22 pages, 16 figures