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基于偏差稳健小波散射统计的 Stage-IV 星系宇宙学约束

宇宙学与河外天体物理 2026-05-27 v1

摘要

精密宇宙学中从大尺度结构中提取非高斯信息,同时控制系统不确定性(如探测器偏差)是核心挑战。传统聚类统计量,如二点关联函数(2PCF),捕获有限的非线性信息,通常需要显式偏差建模,若采用的偏差模型不准确,可能引入系统误差。为此,我们引入 RwstR^{\rm wst},一种由小波散射变换(WST)的 m 模态比值构成的偏差稳健统计量。利用基于模拟的推断方法,我们在 Kun 模拟套件上训练高斯过程回归模拟器,并使用 JiuTian 模拟进行协方差估计与验证。模拟器实现了百分数级精度,足以满足预期的观测不确定性。我们表明 RwstR^{\rm wst} 可对 Ωm\Omega_mσ8\sigma_8nsn_sw0w_0 提供无偏约束,并在约束 Ωm\Omega_m--σ8\sigma_8 退化方面相较 2PCF 约为约二分之一。其约束能力在广泛的探测器偏差情景下保持稳定,表明 RwstR^{\rm wst} 可在无需显式偏差建模的情况下减轻偏差引起的系统误差。这些结果表明 RwstR^{\rm wst} 是进行 Stage-IV 星系观测精密宇宙学的强大且稳健的统计量。

关键词

引用

@article{arxiv.2605.27087,
  title  = {Cosmological Constraints from Bias-Robust Wavelet Scattering Statistics for Stage-IV Galaxy Surveys},
  author = {Zhujun Jiang and Xu Xiao and Fenfen Yin and Xiao-Dong Li and Le Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2605.27087},
  year   = {2026}
}

备注

15 pages, 7 figures