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利用全尺度球谐傅里叶-贝塞尔功率谱分离角向与径向模式及其对系统atics 减缓的影响

宇宙学与河外天体物理 2025-09-15 v2

摘要

当前及即将到来的大尺度结构调查对减缓观测系统atics 提出了严格要求,以实现其前所未有的约束能力。本文研究了利用球谐傅里叶-贝塞尔 (SFB) 功率谱控制 systematics 的潜力,利用其在分离角向与径向尺度方面的能力。我们首先阐明离散 SFB 基底如何通过指数 nn 描述径向尺度,并证明 SFB 功率谱在平行近似极限下简化为聚类楔 P(k,μ)P(k,\mu),从而使其继承过去文献中基于聚类楔的结果。虽然基于平行与垂直傅里叶模 (k,k)(k_{||}, k_\perp) 的分解只适用于覆盖角度较小且具有明确全局线-of-sight 的调查,但 SFB 基底提供了一种可应用于全天球的自然推广。关键在于,角向与径向尺度的分离使得 systematics 在 SFB 空间中局部化。特别是,径向分布宽而光滑的 systematics 主要集中在对应最大径向尺度的 n=0n=0 模式中。这种局部化行为使我们能够选择性地移除仅受 systematics 污染的特定角向和径向模式。而标准的三维聚类分析基于功率谱多极式,系统atics 效应要求移除所有最小 kmink_{\rm min} 以下的模式。我们的发现主张在 systematics 成为限制因素时采用 SFB 基底进行三维聚类分析。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.06902,
  title  = {Separating Angular and Radial Modes with Spherical-Fourier Bessel Power Spectrum on All Scales and Implications for Systematics Mitigation},
  author = {Robin Y. Wen and Henry S. Grasshorn Gebhardt and Chen Heinrich and Olivier Doré},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.06902},
  year   = {2025}
}

备注

15+7 pages, 13 figures, added discussion of boundary conditions