迎接宇宙剪切数据洪流:第四阶段暗能量实验的最优数据提取与模拟需求
宇宙学与河外天体物理
2018-09-12 v2
摘要
即将到来的测光透镜巡天将大幅收紧对中微子质量和暗能量状态方程的约束。然而,如何最优地提取信息,以及物质功率谱需要被了解得多精确才能获得无偏的宇宙学参数估计,仍是一个开放问题。通过执行主成分分析(PCA),我们量化了具有不同分箱策略的3D宇宙剪切和层析成像对透镜核与物质功率谱不同区域——进而对宇宙背景几何和结构增长的敏感性。我们发现,红移上大量等间距的层析分箱可以在不增加3D宇宙剪切额外计算开销的情况下提取几乎全部的宇宙学信息。同时,很大一部分信息来自物质功率谱中微小且理解甚少的部分,这可能导致宇宙学参数测量的偏差。有鉴于此,我们定义并计算了一个与宇宙学无关的、由功率谱不完美知识引起的偏差度量。对于类Euclid巡天,我们发现功率谱在k = 7 h /Mpc的尺度上必须被已知至优于1%的精度。该要求并非绝对,因为偏差取决于建模误差的大小、它们在k-z空间中出现的位置以及它们之间的相关性,所有这些都特定于任何具体模型。因此我们计算了几种最可能建模情景下的偏差,并引入了一种通用形式体系和公开代码RequiSim,以计算来自任意非线性模型的预期偏差。
引用
@article{arxiv.1804.03667,
title = {Preparing for the Cosmic Shear Data Flood: Optimal Data Extraction and Simulation Requirements for Stage IV Dark Energy Experiments},
author = {Peter L. Taylor and Thomas D. Kitching and Jason D. McEwen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1804.03667},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 13 figures. Accepted and published in PRD