重子过程对弱透镜宇宙学的影响：功率谱、非局域统计与参数偏差

我们研究了重子物理对弱透镜巡天宇宙学参数估计的影响。我们运行了一组具有不同星系形成模型的宇宙学流体动力学模拟。然后我们通过总物质密度场进行光线追踪模拟，生成100张视场为25 ${\rm deg}^2$ 的独立收敛图，并用它们检验以下三种透镜统计作为宇宙学探测手段的能力：功率谱、峰值计数和Minkowski泛函。对于即将到来的宽场观测，如覆盖天空1400 ${\rm deg}^2$ 的Subaru Hyper Suprime-Cam (HSC)巡天，这三种统计对物质密度、密度涨落幅度和暗能量状态方程提供了严格约束，但重子过程（如气体冷却和恒星反馈）会引起参数偏差。在未来观测面积更大、统计误差变小时，该偏差可能显著。我们发现偏差在参数空间中诱发的方向取决于所采用的统计量。虽然两点统计即功率谱针对重子效应给出了稳健结果，但其整体约束能力弱于峰值计数和Minkowski泛函。另一方面，使用峰值计数或Minkowski泛函之一，或多统计联合分析，会导致有偏的参数估计。对于HSC巡天，偏差可达 $1\sigma$，且对即将到来的更广面积巡天将更为显著。我们建议使用一种优化组合，以减轻重子效应对参数估计的影响。这种“校准”组合能够对宇宙学参数给出严格且稳健的约束。