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一种缓解切变选团样本弱透镜质量估计中过量上散射质量偏差的经验方法

宇宙学与河外天体物理 2023-02-09 v2

摘要

弱透镜星系团质量估计中的过量上散射质量偏差是一种统计偏差,即由于弱透镜星系团切变轮廓中随机噪声导致上散射概率高于下散射概率,星系团的观测弱透镜质量(MobsM_{\rm obs})在统计意义上大于其真实质量(MtrueM_{\rm true})。这种非对称散射概率由随质量增加而单调递减的星系团质量函数引起。我们考察了弱透镜切变选团中的这一偏差(定义为 b=Mobs/Mtrueb=M_{\rm obs}/M_{\rm true}),并提出了一种缓解该偏差的经验方法。为此,我们对逼真的模拟星系团进行标准弱透镜质量估计,发现基于标准 χ2\chi^2 分析的质量估计给出了统计正确的置信区间,但得到的最佳拟合质量平均偏高。我们的修正方法采用标准贝叶斯统计框架,并以近期经验模型给出的星系团质量与浓度参数概率分布为先验。我们利用模拟弱透镜星系团检验了修正方法,发现该方法效果良好,修正后按 MobsM_{\rm obs} 分箱的平均质量偏差在约 10% 内接近 1。我们将该修正方法应用于 Hamana 等人(2020)的弱透镜切变选团样本,给出了偏差修正后的弱透镜星系团质量。

关键词

引用

@article{arxiv.2210.07446,
  title  = {An empirical method for mitigating an excess up-scattering mass bias on the weak lensing mass estimates for shear-selected cluster samples},
  author = {Takashi Hamana},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2210.07446},
  year   = {2023}
}

备注

16 pages, 10 figures, version matches that published in PASJ. The bias corrected masses of HSC survey S19A shear selected clusters (Oguri et al 2021) are available from http://th.nao.ac.jp/MEMBER/hamanatk/HSC19aWLCusters/s19a_TI05_exupscat_bias_corr_ML_MP.dat