基于昴星团超广角相机首年数据的宇宙剪切功率谱宇宙学

我们利用覆盖天空 137deg$^2$ 的昴星团超广角相机（HSC）巡天首年剪切星表测量了宇宙弱引力透镜剪切功率谱。即使在经过如 $i<24.5$ 星等截断和 $0.3\leq z \leq 1.5$ 测光红移截断等保守筛选后，得益于约 17 arcmin$^{-2}$ 的高有效星系数密度，我们在 4 个层析红移箱中获得了高显著性的宇宙剪切功率谱测量，在多重极范围 $300 \leq \ell \leq 1900$ 内总信噪比达 16。我们仔细考虑了分析中的各种不确定性，包括星系内禀对齐、测光红移的散射与偏差、剪切测量中的残余不确定性，以及物质功率谱的建模。我们的功率谱测量方法的准确性以及协方差矩阵解析模型的准确性均针对真实模拟剪切星表进行了检验。对于平坦 $\Lambda$ 冷暗物质（$\Lambda$CDM）模型，仅由我们的 HSC 层析宇宙剪切分析得到 $S_8\equiv \sigma_8(\Omega_{\rm m}/0.3)^\alpha=0.800^{+0.029}_{-0.028}$（$\alpha=0.45$ 时；$S_8=0.780^{+0.030}_{-0.033}$ 对应 $\alpha=0.5$）。与 Planck 宇宙微波背景约束相比，我们的结果偏好略低的 $S_8$ 值，尽管贝叶斯证据比检验等指标并未显示出这些结果间存在显著不一致的证据。我们研究了在基准宇宙剪切分析中未考虑的可能额外系统误差的影响，发现它们可使 $S_8$ 的最佳拟合值在两个方向上偏移至多约 $0.6\sigma$。完整的 HSC 巡天数据将包含数倍更大的面积，并将显著改善宇宙学约束。