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基于解析点变换函数的弱引力透镜图快速生成

宇宙学与河外天体物理 2024-11-08 v1

摘要

星系密度和透镜汇聚等非线性宇宙学场可通过解析点变换近似地与高斯场关联。对数正态变换(LN)已被广泛使用,是将非线性场与高斯场关联的函数的一个简单示例。我们考虑用于此类映射的更精确的广义点变换高斯(GPTG)函数,并将其应用于汇聚图。我们表明我们可以创建保留 LN 精确匹配任意所需功率谱能力的图,但通过显著提高概率分布函数(PDF)的准确性超越了 LN。借助符号回归,我们为汇聚图找到了一个极为精确的 GPTG 函数:其高阶矩、散射小波变换、闵可夫斯基泛函和峰值计数与 N 体模拟的结果在 Rubin LSST 10 年巡天的层析透镜图统计不确定性范围内一致。我们的五参数函数性能比对数正态变换好 2 至 5 倍。我们将研究限制在约 7 角分以上的尺度;重子反馈会改变更小尺度上的质量分布。我们证明 GPTG 可以由于解析变换的简洁性而稳健地模拟宇宙学参数的变化。这开辟了若干可能的应用,例如场级推断、快速协方差估计,以及基于笔记本电脑级计算能力生成任意数量地图的其他用途。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.04759,
  title  = {Fast Generation of Weak Lensing Maps with Analytical Point Transformation Functions},
  author = {Kunhao Zhong and Gary Bernstein and Supranta S. Boruah and Bhuvnesh Jain and Sanjit Kobla},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.04759},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 9 figures