挖掘弱引力星系测绘

我们综述了下一代弱引力测绘的宇宙学应用，特别关注由星系数目 $N_{gal} ~$ 10$^{5}$ 带来的计算挑战。我们聚焦于无像素化的最优方法，推导出一种在 $O(N_{gal} \log N_{gal})$ 时间复杂度内完成相关计算的多网格 $P^3M$ 算法。我们通过研究弱引力测绘的三个应用来测试该算法——收敛图重建、团簇检测以及使用来自 N 体模拟的真实 1 平方度仿真进行的 $E$ 和 $B$ 功率谱估计。收敛图重建能够在无伪影的情况下重建大尺度特征。仅使用弱引力检测团簇困难，因为视线污染和噪声导致样本的低完整性。功率谱分析更有前景，我们能够在最小尺度上无信息损失地重建收敛功率谱。此处使用的数值方法可应用于具有相同 $O(N\log N)$ 规模的其他数据集，并可推广至球面。