改进星系各向异性三点相关函数的视线方向：质心与单位矢量平均方法及其 O(N^2) 复杂度
宇宙学与河外天体物理
2020-11-09 v1
摘要
三点相关函数（3PCF）度量星系三元组之间的关联，编码了由视向方向上星系观测位置相对真实位置畸变所产生的本动速度信息。为获取该信息，我们不仅要追踪 3PCF 对每个三角形形状的依赖，还要追踪其相对于视线方向的取向依赖。因此，视线的不同选择会影响所测得的 3PCF。迄今为止，视线一直取为指向某个三元组成员的单方向（STM），但使用哪个三元组成员会使类 BOSS 巡天的 3PCF 产生约 20% 统计误差的影响。对于精度高 5 倍的 DESI（2019–24），这将相当于 100% 的统计误差，使总误差棒增大 40%。本文提出一种在三元组成员间完全对称的新方法，使用三个星系位置矢量的平均（我们证明该平均指向三角形质心）或其单位（方向）矢量的平均。直观上，这些方法似乎需要三元组计数，复杂度为 N^3，其中 N 为巡天中天体数目。借助球谐平移定理，我们在此展示如何以 O(N^2) 的复杂度计算这些方法。我们期望它们能用于对 DESI 等即将到来的红移巡天进行稳健、无系统误差的各向异性 3PCF 测量。如此一来，将开辟一个额外的通道来约束结构增长率，从而探知物质密度并检验引力理论。
引用
@article{arxiv.2011.03503,
title = {Improving the Line of Sight for the Anisotropic 3-Point Correlation Function of Galaxies: Centroid and Unit-Vector-Average Methods Scaling as $\mathcal{O}(N^2)$},
author = {Karolina Garcia and Zachary Slepian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03503},
year = {2020}
}
备注
16 pages, submitted MNRAS