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用于 DES 第一年宇宙剪切宇宙学分析的蒙特卡洛控制回路

宇宙学与河外天体物理 2020-05-06 v1

摘要

大尺度结构的弱引力透镜是探测宇宙学及暗宇宙的有力工具。这种宇宙剪切技术依赖于对背景星系形状与红移的精确测量,并要求对系统误差进行严格控制。蒙特卡洛控制回路(MCCL)是一种旨在解决该问题的前向建模方法。它依靠超快图像生成器(UFig)生成模拟图像,使其在统计上与目标数据匹配,随后进行标定与容差回路。我们展示了该方法在暗能量巡天(DES)第一年宽场成像数据上的首次端到端应用。我们同时测量了背景星系样本的剪切功率谱 CC_{\ell} 与红移分布 n(z)n(z)。该方法包含系统误差源图、点扩散函数(PSF)、模拟模型参数的近似贝叶斯计算(ABC)推断、剪切标定方案,以及协方差矩阵的快速估计。我们利用一系列诊断指标发现模拟与 DES Y1 数据在统计上高度一致。在非层析设置下,我们导出了一组编码宇宙剪切测量及系统不确定性的 CC_\elln(z)n(z) 曲线。在采用盲分析方案后,我们测量了 Ωm\Omega_mσ8\sigma_8 与内禀对齐幅度 AIAA_{\rm{IA}} 的组合,定义为 S8DIA=σ8(Ωm/0.3)0.5DIAS_8D_{\rm{IA}} = \sigma_8(\Omega_m/0.3)^{0.5}D_{\rm{IA}},其中 DIA=10.11(AIA1)D_{\rm{IA}}=1-0.11(A_{\rm{IA}}-1)。我们得到 S8DIA=0.8950.039+0.054S_8D_{\rm{IA}}=0.895^{+0.054}_{-0.039},其中系统误差约为统计误差的 60%。我们在早前 DES Y1 数据宇宙剪切分析的背景下讨论了这些结果。我们的发现表明,该方法及其快速运行时间为未来宽场巡天的宇宙剪切测量提供了良好前景。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.01018,
  title  = {Monte Carlo Control Loops for cosmic shear cosmology with DES Year 1},
  author = {T. Kacprzak and J. Herbel and A. Nicola and R. Sgier and F. Tarsitano and C. Bruderer and A. Amara and A. Refregier and S. L. Bridle and A. Drlica-Wagner and D. Gruen and W. G. Hartley and B. Hoyle and L. F. Secco and J. Zuntz and J. Annis and S. Avila and E. Bertin and D. Brooks and E. Buckley-Geer and A. Carnero Rosell and M. Carrasco Kind and J. Carretero and L. N. da Costa and J. De Vicente and S. Desai and H. T. Diehl and P. Doel and J. García-Bellido and E. Gaztanaga and R. A. Gruendl and J. Gschwend and G. Gutierrez and D. L. Hollowood and K. Honscheid and D. J. James and M. Jarvis and M. Lima and M. A. G. Maia and J. L. Marshall and P. Melchior and F. Menanteau and R. Miquel and F. Paz-Chinchón and A. A. Plazas and E. Sanchez and V. Scarpine and S. Serrano and I. Sevilla-Noarbe and M. Smith and E. Suchyta and M. E. C. Swanson and G. Tarle and V. Vikram and J. Weller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.01018},
  year   = {2020}
}

备注

31 pages, 15 figures, 2 tables