关于 Born 近似对非高斯弱引力透镜观测量有效性的研究

从宇宙学参数准确正向建模弱引力透镜 (WL) 观测量对于即将到来的星系巡天是必要的。因为 WL 探测非线性区域的结构，解析正向建模非常具有挑战性，甚至不可能。WL 特征的数值模拟依赖于通过 $N$-body 模拟输出的光线追踪，这需要知道引力势和精确的光线轨迹求解器。一种精度较低的基于 Born 近似的过程仅需要知道密度场，并且可以更高效、以更低的计算成本实现。在本工作中，我们利用模拟表明，Born 近似收敛幂谱、偏度和峰度与其完全光线追踪对应量的偏差与最小的非平凡 $O(\Phi^3)$ 后 Born 修正（所谓的测地线项和透镜-透镜项）一致。我们的结果暗示了较大的 $O(\Phi^4)$（及更高阶）项之间存在抵消，这与之前的解析工作一致。我们还发现，一旦考虑星系形状噪声，即使对于类 LSST 的巡天，Born 近似幂谱引起的宇宙学参数偏差也是可忽略的。然而，当考虑 $\kappa$ 偏度和峰度等高阶统计量时，我们发现高达 2.5$\sigma$ 的显著偏差。使用 LensTools 软件套件，我们表明在重构收敛场时，Born 近似比完全光线追踪节省了 4 倍的计算时间。