混淆之源：像素噪声如何影响弱引力透镜的剪切估计
天体物理仪器与方法
2012-11-26 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
弱透镜剪切估计显示出对用于测量椭圆率的星系视亮度的令人困扰的依赖性：在多项研究中，推断出的剪切振幅随源显著性的降低而急剧下降。这种依赖性限制了即将开展的大型弱透镜巡天约束宇宙学参数的整体能力。我们旨在提供一份关于像素噪声对弱透镜测量影响的简明综述，涵盖从噪声图像到剪切估计的整个过程。我们表明，至少存在三个不同的层面，在这些层面中，像素噪声不仅掩盖而且偏倚了测量结果：1) 像素噪声向非线性可观测量椭圆率的传播；2) 形状测量方法对可从噪声图像中提取的有限信息的响应；以及 3) 剪切估计统计量对测量椭圆率中噪声和异常值的反应。我们识别并讨论了几个基本问题，并表明对于具有典型显著性水平的星系，这些问题中的每一个都能引入百分之几到百分之几十范围内的偏倚。此外，所有这些偏倚不仅取决于星系的亮度，还取决于其椭圆率，椭圆率越大的星系往往越难正确测量。我们还讨论了现有的减轻偏倚的可能性以及避免像素噪声诱导偏倚的新思路。我们提出了一种新的剪切估计量，其在噪声椭圆率样本中表现出更稳健的性能。最后，我们发布了开源 Python 代码，用于预测并从噪声椭圆率分布中高效采样，以及本工作中使用的剪切估计量，代码地址为 https://github.com/pmelchior/epsnoise
引用
@article{arxiv.1204.5147,
title = {Means of confusion: how pixel noise affects shear estimates for weak gravitational lensing},
author = {Peter Melchior and Massimo Viola},
journal= {arXiv preprint arXiv:1204.5147},
year = {2012}
}
备注
integrated the origin of the moment correlation (thanks to Alan Heavens). source code at https://github.com/pmelchior/epsnoise