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Lyman-$\alpha$ 森林 BAO 拟合中的宽带畸变建模

宇宙学与河外天体物理 2015-12-02 v2

摘要

近年来,在高红移类星体光谱中观测到的 Lyman-α\alpha 吸收已被用作大尺度结构的示踪器,通过红移 z2.3z\simeq 2.3 处的三维 Lyman-α\alpha 森林自相关函数实现;但在每条吸收光谱中拟合类星体连续谱的需求引入了一种难以校正且对测量任何宽带性质造成系统误差的宽带畸变。我们描述了一种针对此宽带畸变的 kk-空间模型,该模型基于对透射流量分数功率谱的乘性修正,抑制了对应于 Lyman-α\alpha 森林光谱典型长度尺度上的功率。将该畸变模型应用于 Lyman-α\alpha 森林自相关中的重子声学振荡 (BAO) 峰值位置拟合,我们发现该拟合方法对模拟数据集的线性偏置参数 bFb_{F} 和红移空间畸变参数 βF\beta_{F} 的输入值以小于 0.5\% 的系统误差恢复。应用于 BOSS Data Release 11 测量的自相关,我们的方法改进了先前 BAO 拟合中宽带畸变的处理,通过用更少参数更好地拟合数据,并将 βF\beta_{F} 和组合 bF(1+βF)b_{F}(1+\beta_{F}) 的统计误差降低超过七倍。在红移 z=2.3z=2.3 处测得的值为 βF=1.390.10 0.19 0.28+0.11 +0.24 +0.38\beta_{F}=1.39^{+0.11\ +0.24\ +0.38}_{-0.10\ -0.19\ -0.28}bF(1+βF)=0.3740.007 0.014 0.022+0.007 +0.013 +0.020b_{F}(1+\beta_{F})=-0.374^{+0.007\ +0.013\ +0.020}_{-0.007\ -0.014\ -0.022}(1σ\sigma、2σ\sigma 和 3σ\sigma 统计误差)。我们的拟合软件以及重现主要结果所需的输入文件公开可用。

关键词

引用

@article{arxiv.1504.06656,
  title  = {Broadband distortion modeling in Lyman-$\alpha$ forest BAO fitting},
  author = {Michael Blomqvist and David Kirkby and Julian E. Bautista and Andreu Arinyo-i-Prats and Nicolás G. Busca and Jordi Miralda-Escudé and Anže Slosar and Andreu Font-Ribera and Daniel Margala and Donald P. Schneider and Jose A. Vazquez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1504.06656},
  year   = {2015}
}

备注

28 pages, 15 figures, matches the published version