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利用星系-星系透镜与星系成团性的非线性尺度:暗能量巡天的预测

宇宙学与河外天体物理 2022-01-12 v1

摘要

星系-星系透镜(GGL)与星系成团性的结合是对低红移物质成团性的有力探测,特别是若将其拓展至非线性 regime。为此,我们将 arxiv:1907.06293 的 N 体及晕占据分布(HOD)模拟器方法拓展,以对暗能量巡天(DES)中颜色筛选的被动星系 redMaGiC 样本建模,并加入描述中心星系不完全性、星系装配偏倚以及尺度无关乘性透镜偏倚 AlensA_{lens} 的参数。我们利用该模拟器预测在最终(第 6 年)DES 数据集中,于尺度 rp=0.330h1r_p=0.3-30h^{-1} Mpc 上由 GGL 面密度轮廓 ΔΣ(rp)\Delta\Sigma(r_p) 与投影星系关联函数 wp,gg(rp)w_{p,gg}(r_p) 可获得的宇宙学约束精度。对于 3%3\%AlensA_{lens} 先验,我们预测在边缘化所有晕占据分布(HOD)参数以及 AlensA_{lens} 和对 ΔΣ\Delta\Sigma 的点质量贡献后,Ωm\Omega_mσ8\sigma_8S8σ8Ωm0.5S_8 \equiv \sigma_8\Omega_m^{0.5} 的精度分别为 1.9%1.9\%2.0%2.0\%1.9%1.9\%。加入尺度 rp=0.33h1r_p=0.3-3h^{-1} Mpc 相对于大尺度(3.030.0h13.0-30.0h^{-1} Mpc)分析将 S8S_8 精度提升了约 1.6\sim1.6 倍,相当于将巡天面积增大了 2.6{\sim}2.6 倍。将 AlensA_{lens} 先验收紧至 1%1\% 进一步将 S8S_8 精度提升 1.71.7 倍(至 1.1%1.1\%),并放大了包含非线性尺度的收益。我们的模拟器达到了与预期 DES 统计不确定度相当的百分之一精度,证明了完全非线性分析的可行性。从多种星系类型以及跨越线性与非线性成团性的测量中获得精确参数约束,为内部交叉检验提供了诸多机会,可诊断系统误差并证明宇宙学结果的稳健性。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.06314,
  title  = {Exploiting Non-linear Scales in Galaxy-Galaxy Lensing and Galaxy Clustering: A Forecast for the Dark Energy Survey},
  author = {Andrés N. Salcedo and David H. Weinberg and Hao-Yi Wu and Benjamin D. Wibking},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.06314},
  year   = {2022}
}

备注

17 pages, 7 figures, to be submitted to MNRAS