宇宙方差对模拟弱引力透镜巡天的影响

即将到来的弱引力透镜巡天将观测巨大的宇宙学体积，以测量宇宙结构随时间的增长，从而限制暗能量。这一过程中的主要系统不确定性之一是对弱引力透镜形状畸变（即剪切）的校准。大多数即将到来的巡天计划使用复杂的图像模拟来测试其剪切估计算法的几个方面，这些模拟包含基于哈勃空间望远镜 (HST) 高分辨率数据的真实星系群。然而，现有的 (HST) 数据集覆盖的宇宙学体积非常小，因此宇宙方差可能导致其中的星系群不具有代表性。来自此类巡天的一个狭窄红移切片可能由单个巨大的过密度或欠密度主导。在这种情况下，形态 - 密度关系可能会改变局部星系群，并导致作为红移函数的剪切估计校准错误。我们利用迄今为止面积最大的 (HST) 巡天——COSMOS 巡天直接测试了这一情景，并展示了星系形状和形态参数（例如 S\'{e}rsic $n$）的统计分布如何受到依赖于红移的宇宙方差的影响。由于环境效应导致的均方根椭圆率的典型变化为 5%（绝对值，而非相对值），针对宽度为 $\Delta z=0.05$ 的红移区间，这可能导致剪切校准达到 1% 水平的不确定性。我们得出结论，宇宙方差效应大到足以超过未来巡天的系统误差预算，但可以通过仔细选择训练数据集和足够大的红移分箱来缓解。