利用红移空间畸变进行宇宙学尺度引力检验的系统误差：非线性效应与晕偏差

在星系红移巡天中观测到的红移空间畸变（RSD）是检验宇宙学尺度引力理论的有力工具，但对于未来具有大统计量的巡天，必须仔细检查系统不确定性。在此，我们采用各种 RSD 解析模型，并利用来自 40 次 $3.4 \times 10^8$ 共动 $h^{-3}$Mpc$^3$ 宇宙学 N 体模拟实现的晕星表，估算由非线性效应和相对于暗物质分布的晕偏差引起的结构生长率参数 $f\sigma_8$ 测量的系统误差。我们考虑了红移 z=0.5、1.35 和 2 处的假设红移巡天，以及 $5.0 \times 10^{11}$ -- $2.0 \times 10^{13} h^{-1} M_\odot$ 范围内的不同最小晕质量阈值。我们发现，当采用最近提出的考虑密度场与速度场之间高阶耦合的 RSD 解析公式，并结合尺度依赖的参数化偏差模型时，$f\sigma_8$ 的系统误差可大幅降低至约 5% 的水平。文中讨论了系统误差对晕质量、红移以及分析中所用最大波数的依赖性。我们还发现，当功率谱测量中可用模式数量较少时，Wilson-Hilferty 变换有助于提高似然分析的精度。