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远超高斯性的宇宙学场的 MCMC 生成

宇宙学与河外天体物理 2021-12-10 v2 数学物理 math.MP

摘要

我们宇宙中的结构形成产生非高斯随机场,这些场很快将被 Euclid 卫星、Vera-Rubin 天文台与平方公里阵列几乎全天空观测。一个未解决的问题是如何最佳分析此类非高斯场,例如推断产生它们的物理定律。若此类场的参数化非高斯采样分布已知,该问题可得以解决,因为该分布可在推断中作为似然。因此我们为非高斯随机场创建采样分布。我们的方法能处理强非高斯性,而如 Edgeworth 展开等微扰方法则不能。为模仿宇宙学结构形成,我们强制我们的场满足(i)统计各向同性,(ii)统计均匀性,以及(iii)大尺度上统计独立。我们通过蒙特卡洛马尔可夫链技术生成此类场,并发现即使强非高斯性也不一定为人眼所见。我们还发现,即使所有像素的联合分布明显非高斯,像素对的采样边际具有几乎通用的类高斯外观。此种表观高斯性是随机场高维性的后果。我们得出结论:大量非高斯信息可隐藏在简单检验中近乎高斯的随机场中,而不试图提取它是短视的。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.05639,
  title  = {MCMC generation of cosmological fields far beyond Gaussianity},
  author = {Joey R. Braspenning and Elena Sellentin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.05639},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted by the Open Journal of Astrophysics