引力透镜在宇宙微波背景中的非高斯特征

我们提出了一种新方法，用于从宇宙微波背景（CMB）天空的等温统计中提取由宇宙大尺度结构引起的引力透镜效应所导致的非高斯特征。为develop方法，我们聚焦于固有高斯CMB场的一个特定统计特性：在温度阈值绝对值较大的场点，倾向于具有更大的曲率参数绝对值，该参数由温度场二阶导数矩阵迹定义；而椭圆参数类似定义，且因高斯场的各向同性性质，随阈值均匀分布。然而，弱引力透镜会对等温等值线施加更强的扭曲效应，尤其是在较高阈值处，由于CMB曲率参数与观测图中引力潮汐剪切之间的耦合，导致椭圆参数呈现出与阈值相关的一致分布。这些特征模式可通过考虑从每个阈值处的等温等值线上对二阶导数场的二次组合平均所得到的三个独立特征函数来统计提取。最终我们发现，透镜效应会在这些函数上产生非高斯特征，且具有明确的阈值函数依赖性。我们使用CMB图的数值模拟对该方法进行测试，表明只要使用噪声足够低、角分辨率足够高的CMB数据，即可确定性地测量透镜信号。