大尺度结构中两点函数的非连通协方差
宇宙学与河外天体物理
2019-01-14 v2
摘要
使用大尺度结构探针的两点函数进行最优分析需要准确的协方差矩阵。两点函数的协方差矩阵由非连通部分和连通部分组成。虽然连通协方差仅在中小尺度上变得重要,非连通协方差在尺度较大时占主导,此时巡天窗口有显著影响。本工作中,我们发展了一种计算非连通协方差的解析方法,考虑了窗口效应。我们的形式体系在平天空近似下导出,可通过代入弯曲天空窗口函数而适用于宽视场巡天。我们的方法对功率谱和相关函数均适用,并可应用于多种探针的协方差,包括三维成团的偶极矩与楔形、成团与剪切的角统计量和投影统计量,以及不同探针间的交叉协方差。我们在两个测试用例中用星系模拟(mock)的样本协方差验证了该解析协方差:(1)功率谱偶极矩协方差,以及(2)投影相关函数与相关函数偶极矩的联合协方差。我们的方法与模拟结果吻合良好,而计算代价可忽略。与模拟不同,我们的解析协方差没有采样噪声,后者常导致数值问题并需要放大误差。此外,我们的方法可使用最佳拟合功率谱作为输入,而非使用可能显著偏离真实的标准流程中的基准模型。我们还表明,朴素的对角功率谱协方差相比我们的解析协方差低估了信噪比。本文配套代码见 https://github.com/eelregit/covdisc。
引用
@article{arxiv.1811.05714,
title = {Disconnected Covariance of 2-point Functions in Large-Scale Structure},
author = {Yin Li and Sukhdeep Singh and Byeonghee Yu and Yu Feng and Uros Seljak},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.05714},
year = {2019}
}
备注
28+14 pages, 10 figures, matching published version