用 KSZ 层析约束局域型非高斯性

动力学 Sunyaev Zel'dovich（kSZ）层析提供了探测宇宙中物质径向速度场的强有力工具。通过交叉相关高分辨率 CMB 实验（如 CMB S4）与星系巡天（如 DESI 或 LSST），可在宇宙大体积内以极高信噪比测量径向速度场。本文展示了该测量如何用于改进对局域型原初非高斯性的约束。速度场给出了大尺度无偏物质扰动的测量，其可与有偏的大尺度星系密度场交叉相关。这导致因非零 $f_{NL}$ 引起的尺度依赖偏置测量中的样本方差抵消。利用该方法，我们预测 CMB S4 与 LSST 联合可达到灵敏度 $\sigma_{f_{NL}} \sim 0.5$，比单独使用 LSST（无内部样本方差抵消）的灵敏度提高三倍。我们计入了测光红移、kSZ 光学厚度简并以及影响星系自功率谱形状的系统误差等关键系统效应，发现它们影响可忽略，从而使 kSZ 层析成为原初非高斯性的稳健探针。我们还预测了质量分箱对约束的影响。本文提出的技术可成为未来巡天实现理论重要阈值 $\sigma_{f_{NL}} \lesssim 1$ 的重要组成部分。