弱引力透镜形状测量中的 S\'{e}rsic 星系模型：模型偏差、噪声偏差及其相互作用

宇宙剪切是探测宇宙学参数的有力工具，但只有以极高的精度测量星系形状，其潜力才能得到充分利用。已确定两种主要效应可能导致近期剪切测量挑战中最大似然方法的大部分偏差。当拟合模型不能很好地代表真实星系形状时会发生模型偏差；由于图像像素与星系形状之间的非线性关系会发生噪声偏差。在本文中，我们研究了在使用不完美模型且存在高噪声的情况下，这两种效应之间潜在的相互作用。我们提出了这种偏差的解析表达式，其取决于模型与真实数据之间的残差。这些偏差可能导致以往校准方案中未予考虑的偏差。通过测量模型偏差、噪声偏差及其相互作用，我们为利用模型拟合方法从类似 GRavitational lEnsing Accuracy Testing (GREAT) 的图像中测量星系形状提供了一个完整的统计框架。我们使用一个简单的玩具模型演示了噪声与模型的相互作用偏差，表明该效应可能非常显著。利用来自宇宙学演化巡天 (COSMOS) 的真实星系图像，我们量化了模型偏差、噪声偏差及其相互作用的强度。我们发现，相互作用项的大小通常与模型偏差项相当，且小于当前及即将进行的星系巡天的要求。