基于大尺度结构巡天的初始条件贝叶斯物理重建

我们提出了一个完全概率性的、物理的模型，用于描述由真实星系巡天探测到的非线性演化密度场。我们的模型在线性和弱非线性区域有效，并使用二阶拉格朗日扰动理论将初始条件与最终密度场联系起来。我们的参数空间由三维初始密度场组成，我们的方法允许对与采样最终密度场的星系分布一致的初始条件集合进行完全贝叶斯探索。该技术的一个自然副产品是对当前密度场和速度场的最优非线性重建，包括观测不确定性的完全传播。在模拟SDSS DR7主样本的巡天掩膜、选择函数和星系数量的模拟数据上测试这些方法表明，该物理模型在大于约6 Mpc/h的尺度上给出了准确的当前密度场和速度场重建。我们的方法自然且准确地重建了对应于三阶及更高阶相关函数的非线性特征，如墙和纤维状结构。对重建初始条件的简单测试显示与高斯模拟输入在统计上一致。我们的测试表明，基于大尺度结构分布物理模型的统计方法现在对于现实的当前和未来巡天变得可行。