NII与H$\alpha$谱线混合对WFIRST星系红移巡天的影响

宽场红外巡天望远镜（WFIRST）将主要利用H$\alpha$发射线进行光谱红移测定，开展星系红移巡天。由于光栅的光谱分辨率有限，H$\alpha$与邻近的[NII]谱线发生混合，导致一种依赖于[NII]/H$\alpha$比值的红移偏差；该比值与星系的金属丰度相关，进而与质量乃至环境相关。我们研究了这一偏差如何传播到从WFIRST获得的星系成团性及宇宙学参数中。利用模拟，我们探讨了谱线混合对红移空间畸变与重子声学振荡（BAO）测量的影响。我们测量了BAO参数$\alpha_{\parallel}$、$\alpha_{\perp}$、对数增长因子$f_{v}$，并基于谱线比值与大尺度结构之间的相关性计算了它们的误差。对于红移1.355--1.994（0.700--1.345），我们得到$\Delta\alpha_{\parallel} = 0.31 \pm 0.23 \%$（$0.26\pm0.17\%$）、$\Delta\alpha_{\perp} = -0.10\pm0.10\%$（$-0.12 \pm 0.11 \%$）以及$\Delta f_{v} = 0.17\pm0.33\%$（$-0.20 \pm 0.30\%$），在以方和根意义上分别约占系统误差预算的18$\%$、9$\%$和7$\%$。这些误差或许已可容忍，但我们仍讨论了进一步的缓解措施。由与环境无关的红移误差引起的偏差，可通过测量红移误差概率分布函数来缓解。若采用直接方法，需对几千个星系进行高光谱分辨率重观测，方可将其降至误差预算的25$\%$以下。最后，我们概述了改进[NII]所致混合偏差建模及其与其他红移误差源相互作用的后续步骤。