优化宇宙剪切巡天以测量宇宙尺度的引力修正

考虑到现实的天体物理和仪器系统不确定性，我们探讨了如何优化即将到来的光子大尺度结构巡天，以测量暗能量的属性以及广义相对论在宇宙尺度上可能的修正。特别是，我们在对剪切、位置及位置 - 剪切互相关的 Fisher 矩阵分析中，包含了内禀排列、星系偏差和光度红移不确定性的灵活描述，并纳入了来自 CMB 的互补宇宙学约束。我们研究了巡天在深度与广度之间以及红移质量方面的权衡影响。我们根据暗能量工作组（Dark Energy Task Force）的品质因数以及通过类似的修正引力品质因数对广义相对论的偏离来参数化结果。我们发现，内禀排列削弱了品质因数对面积的依赖性；对于固定的观测时间，标准的第四阶段巡天在 DE 方面于约 10,000deg2 以上趋于平稳，而在约 5,000deg2 处达到峰值，这是因为低红移处内禀排列（IAs）的相对重要性惩罚了广而浅的巡天。虽然减少光度红移离散度能提高约束能力，但这种依赖性较弱。一旦纳入内禀排列，约束能力的变化更为显著，且对于 MG 约束比对于 DE 约束略显突出。纳入内禀排列和星系位置信息后，对于标准的第三阶段和第四阶段巡天，对光度红移精度的先验要求降低了一个数量级，相当于校准光度样本所需的光谱星系数量减少了 100 倍。