星系两点统计的完整处理：引力透镜效应与红移空间畸变

我们提出了一个在非均匀宇宙中计算引力透镜效应和红移空间畸变的连贯理论框架，并研究了它们对星系两点统计的影响。采用线性化的FRW度规，我们推导了引力透镜效应和广义Sachs-Wolfe效应，分别包括弱透镜畸变、放大和时间延迟效应，以及红移空间畸变、Sachs-Wolfe和积分Sachs-Wolfe效应。基于此框架，我们首先计算了它们对观测到的源涨落的影响，将其区分为两个物理起源不同的部分：涉及体积变化且始终存在于星系两点统计中的体积效应，以及依赖于源种群内在性质的源效应。然后，我们识别了标准方法中被忽略的若干项，并计算了观测到的星系两点统计量，即内在源涨落与来自引力透镜和广义Sachs-Wolfe效应的额外贡献的所有组合的系综平均。这种星系两点统计的统一处理阐明了引力透镜和广义Sachs-Wolfe效应与度规扰动及底层物质涨落的关系。针对近期的暗能量巡天，我们计算了对观测到的星系两点统计的额外贡献，并分析了它们对各向异性结构的影响。对星系两点统计进行彻底的理论建模，不仅是分析即将到来的暗能量巡天精确测量所必需的，而且能为理解底层物理机制提供进一步的区分能力。