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从运动学弱引力透镜巡天探测暗物质中的重子声学振荡

宇宙学与河外天体物理 2019-05-15 v3

摘要

我们研究了从宇宙剪切层析成像中提取重子声学振荡(BAO)的可行性。我们特别关注未来的基于光谱学的运动学弱引力透镜(KWL)巡天相比于传统的基于测光学的弱引力透镜巡天所能实现的BAO尺度精度。我们在几个简单假设下模拟了此类巡天的宇宙剪切层析成像数据以聚焦于BAO信息,提取了空间功率谱,并对恢复的BAO特征进行了约束。由于较小的形状噪声和引力透射核的形状,我们发现此类KWL巡天的暗能量任务组第四阶段版本能够在暗物质中以 3σ3\sigma 检测到BAO特征,并以4%的精度水平测量BAO尺度,而在基于测光学的弱引力透镜巡天中很难检测到该特征。在更乐观的假设下,KWL-第四阶段可以实现 2%\sim 2\% 的BAO尺度测量,置信度为 4.9σ4.9\sigma。此类KWL巡天内置的星系光谱巡天将允许星系与宇宙剪切之间的互相关,这将收紧我们本文提出的下限约束,因此可能允许检测星系与暗物质之间的BAO尺度偏差。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.06326,
  title  = {Detecting Baryon Acoustic Oscillations in Dark Matter from Kinematic Weak Lensing Surveys},
  author = {Zhejie Ding and Hee-Jong Seo and Eric Huff and Shun Saito and Douglas Clowe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06326},
  year   = {2019}
}

备注

18 pages, 10 figures; revised arguments in section 2, results unchanged