从红移星系巡天重建实空间密度和速度功率谱的似然方法

我们发展了一种基于最大似然的方法，通过测量星系在红移空间中的成团特征，在每个波数区间重建密度和速度功率谱的波段功率，并包括对“上帝之指”(FoG)效应中固有不确定性的边缘化。该重建可以在假设密度和速度功率谱通过具有不同μ^{2n}(n=0,1,2)角度调制的红移空间功率谱相关联，且模型FoG效应在红移空间谱中表示为乘性函数的情况下进行。通过使用N体模拟和暗物质晕星表，我们通过比较重建的功率谱与模拟结果来测试我们的方法。对于μ^0谱（等价于密度功率谱P_dd(k)），我们的方法在k=0.3 h/Mpc以内，对暗物质和暗物质晕都能以百分之几的精度恢复振幅。对于μ^2谱（在线性区等价于密度-速度谱P_dv(k)），如果使用合适的FoG模型，我们的方法可以在z=0和z=1时恢复暗物质在k=0.2 h/Mpc以内的输入功率谱。然而，对于暗物质晕谱，重建的谱显示出比模拟P_dv(k)更大的振幅。我们认为这种不一致归因于由密度和速度扰动的交叉双谱产生的非线性效应。利用微扰理论，我们推导了非线性修正项，并发现主导阶修正项正比于μ^2，并在更大的k、更低红移和更大质量暗物质晕处增加μ^2功率谱的振幅。我们发现，将非线性修正项加到模拟的P_dv(k)上，可以相当好地再现暗物质晕在k~0.2 h/Mpc以内的重建P_dv(k)。