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星系巡天中的宇宙多极矩 II:评估宇宙偶极的不同方法比较

宇宙学与河外天体物理 2025-09-30 v1

摘要

我们提出了一种用于确定星系巡天中数数偶极的估计器和贝叶斯方法的比较分析。数数偶极与 CMB 运动学偶极之间不一致程度的增加,对宇宙各向同性和均匀性的假设提出了挑战。不一致的程度取决于确定偶极所选择的方法,因此需要对这些方法进行比较以确定更优方案。我们选择 healpy fit_dipole 算法作为估计器,并证明该估计器在数据中的噪声水平和天区覆盖程度不同的情况下均能给出无偏结果。然而,对于较低的天区覆盖,估计器的结果具有较大的方差,这表明该估计器在该条件下不可靠。随后,我们将估计器的输出与贝叶斯结果进行比较。如果天区覆盖充分,贝叶斯后验概率与估计器的结果和真实参数值一致。但如果天区覆盖较低,贝叶斯分析往往无法得出结论,从而防止得出错误结论。两种方法都具备分析多个样本的能力:一方面,我们需要选择不同的估计器;另一方面,在贝叶斯推断中,我们需要扩展似然函数以纳入额外参数。本研究强调了对天区巡天进行原则性统计分析以确定偶极的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.20651,
  title  = {Cosmic Multipoles in Galaxy Surveys II: Comparing Different Methods in Assessing the Cosmic Dipole},
  author = {Vasudev Mittal and Oliver T. Oayda and Geraint F. Lewis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.20651},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 7 figures, Published in OJAp