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基于 EFT 似然的场级推断一致性检验

宇宙学与河外天体物理 2023-07-31 v2 天体物理仪器与方法

摘要

在场级分析星系成团性原则上有望获取所有可用的宇宙学信息。鉴于此动机,本文利用大尺度结构(LSS)的有效场论(EFT)框架,研究基于场的星系成团性前向建模方法的性能。我们将该形式体系应用于一组针对合成数据集的一致性及收敛性检验。我们通过结合针对初始条件场的哈密顿蒙特卡洛采样,以及针对宇宙学参数和模型参数的切片采样,来探索 LSS 初始条件的高维联合后验。我们采用文献[1]的二阶拉格朗日扰动理论前向模型作为偏袒示踪物的前向模型。我们特意在 EFT 框架内的合成数据中引入模型设定误差。具体做法是,以比推断中所用截断尺度 Λ\Lambda 更高的截断尺度 Λ0\Lambda_0 生成合成数据,Λ0\Lambda_0 控制进入 EFT 似然评估的傅里叶模式。在存在模型设定误差的情况下,我们发现 EFT 框架仍允许对以下进行稳健、无偏的联合推断:a) 宇宙学参数——具体为初始条件的标度振幅——b) 初始条件本身,以及 c) 偏置与噪声参数。此外,我们展示了在纯线性情形(后验可解析处理)下,我们的采样器充分探索了后验曲面。我们也证明了非线性前向模型情形的收敛性。我们的发现确认了文献[2-7]发展的 EFT 基于场的前向模型框架,并朝真实星系巡天的场级宇宙学分析又迈进了一步。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.07875,
  title  = {Consistency tests of field level inference with the EFT likelihood},
  author = {Andrija Kostić and Nhat-Minh Nguyen and Fabian Schmidt and Martin Reinecke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07875},
  year   = {2023}
}

备注

31 + 13 pages, 15 figures; Added 3 new figures, text cleanup and fix typos; matching the version to be published in JCAP