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用于弱引力透镜宇宙学的星let l1范数

宇宙学与河外天体物理 2021-01-20 v1

摘要

我们提出一种适用于弱引力透镜观测量、高于二阶的新汇总统计量,可用于提取非高斯宇宙学信息并推断宇宙学参数。我们将该统计量命名为“星let 1\ell_1-范数”,因为它是通过对弱引力透镜图的星let(小波)分解系数绝对值求和计算得到的。与最先进的更高阶统计量——弱引力透镜峰计数与谷计数,或二者组合——相比,1\ell_1-范数提供了一种对完整空洞与峰分布的多尺度快速计算,避免了定义何为峰、何为空洞的问题:该1\ell_1-范数承载了图中所有像素所编码的信息,而不仅仅是局域极大与极小处的像素。我们通过将其应用于MassiveNus模拟提供的弱引力透镜收敛图,对中微子质量总和、物质密度参数以及原初功率谱振幅进行约束,展示了其潜力。我们发现,在无进一步系统误差的理想设定下,星let 1\ell_1-范数在约束能力上显著优于常用的汇总统计量,如功率谱或峰与空洞计数组合,代表了一种同时解释峰计数与空洞中编码信息的有前景的新统一框架。我们发现,在所考虑的Euclid-like设定下,星let 1\ell_1-范数相对于功率谱在Mν_{\nu}上提升72%72\%、在Ωm\Omega_{\rm m}上提升60%60\%、在AsA_{\rm s}上提升75%75\%;相对于单一平滑尺度下最先进的峰与空洞组合,在Mν_{\nu}上提升24%24\%、在Ωm\Omega_{\rm m}上提升50%50\%、在AsA_{\rm s}上提升24%24\%

关键词

引用

@article{arxiv.2101.01542,
  title  = {Starlet l1-norm for weak lensing cosmology},
  author = {Virginia Ajani and Jean-Luc Starck and Valeria Pettorino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01542},
  year   = {2021}
}

备注

8 pages, 3 figures; Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics Letters on Dec 22, 2020. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2001.10993