超越 Yamamoto 近似：基于配对视线的各向异性功率谱与关联函数
宇宙学与河外天体物理
2021-06-16 v2 天体物理仪器与方法
广义相对论与量子宇宙学
高能物理 - 理论
摘要
各向异性功率谱与两点关联函数（2PCF）的常规估计器采用“Yamamoto 近似”，将一对星系的视线固定为其成员之一的方向。尽管这仅在特征张角 \theta_\max 的一阶精度下成立，但它可通过快速傅里叶变换（FFTs）高效实现。本文提出了使用配对视线（采用星系中点或角平分线定义）计算功率谱与 2PCF 多极的实用算法。利用新推导的球谐函数与勒让德多项式的无穷级数展开，我们构建了在 \theta_\max 中任意阶精确的估计器，但注意到中点与角平分线形式本身在四阶上存在差异。每个估计器均可直接通过 FFT 实现，相对于 Yamamoto 近似仅需适度的额外计算代价。我们将这些算法应用于一组逼真的模拟星系目录进行演示，发现两种方法对 2PCF 给出可比结果，其中角平分线功率谱算法略有优势，尽管代价是更高的内存占用。此类估计器为未来巡天降低广角系统误差提供了有用方法。
引用
@article{arxiv.2102.08384,
title = {Beyond Yamamoto: Anisotropic Power Spectra and Correlation Functions with Pairwise Lines-of-Sight},
author = {Oliver H. E. Philcox and Zachary Slepian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.08384},
year = {2021}
}
备注
18+9 pages, 5 figures, accepted by Phys. Rev. D. Code available at http://github.com/oliverphilcox/BeyondYamamoto