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利用罗曼空间望远镜的运动学透镜测量

宇宙学与河外天体物理 2022-12-28 v2

摘要

运动学透镜(KL)是一种新的宇宙学测量技术,它将盘状星系的传统弱透镜(WL)形状测量与其运动学信息相结合。利用塔利-费舍尔关系,KL打破了内禀椭率与观测椭率之间的简并,并显著降低了传统WL中存在的多种系统误差的影响。我们基于Roman Space Telescope\textit{Roman Space Telescope}的仪器能力,假设高纬度成像巡天(HLIS)与高纬度光谱巡天(HLSS)在2000 deg2^2上重叠,探讨了KL的性能。我们适合KL的星系样本数密度为ngal=4 arcmin1n_{\mathrm{gal}}=4~\mathrm{arcmin}^{-1},估计的形状噪声水平为σϵ=0.035\sigma_{\epsilon}=0.035。我们通过运行考虑红移和剪切校准不确定性、内禀对齐及重子反馈的模拟似然分析,量化了在Ωm\Omega_{\mathrm{m}}-S8S_8wpw_p-waw_a上的宇宙学约束能力。与传统WL巡天相比,我们发现KL显著改善了Ωm\Omega_{\mathrm{m}}-S8S_8(FoMKL_{\mathrm{KL}}=1.70FoMWL_{\mathrm{WL}})和wpw_p-waw_a(FoMKL_{\mathrm{KL}}=3.65FoMWL_{\mathrm{WL}})的约束能力。我们还探索了使用30个而非默认10个层析红移箱的“窄层析KL巡天”,但即使在我们的基准暗能量输入情景中假设显著的时间依赖性,也未发现对FoM有明显提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2201.00739,
  title  = {Kinematic Lensing with the Roman Space Telescope},
  author = {Jiachuan Xu and Tim Eifler and Eric Huff and Pranjal R. S. and Hung-Jin Huang and Spencer Everett and Elisabeth Krause},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.00739},
  year   = {2022}
}