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光谱红移误差对宇宙测量的影响

宇宙学与河外天体物理 2025-12-17 v4

摘要

光谱红移误差,包括红移不确定性和灾难性失效,可能在星系红移调查的宇宙测量中引入亚百分比的偏差。本文我们利用受污染的模拟目录,对全形态分析研究其影响。我们发现,红移不确定性在功率谱上引入尺度相关的阻尼效应,该效应被聚类模型中的反常项吸收,从而将参数偏差控制在5%以下。灾难性失效则通过约等于常数因子抑制功率谱�幅,该因子随灾难性失效率fcf_c而变化。虽然对于DESIs星系 population(fc=1%f_c=1\%)而言此效应可忽略不计,但若红移不确定性与fc=5%f_c=5\%的灾难性失效共存,则会在宇宙约束中引入显著偏差。在此情况下,我们观察到对增长率分数dff/ffiddf\equiv f/f^{\rm{fid}}和对数原始振幅ln(1010As)\ln(10^{10} A_{s})的估计分别出现6%6\%16%16\%的偏移(约为2.2σ2.2\sigma水平)。对功率谱施加修正因子(1fc)2(1-f_c)^2可减缓偏差,但会因新型相关性削弱参数约束。或可将fcf_c固定为其预期值,使约束力度恢复且仅引入约1.0σ1.0\sigma的偏差。我们的结果表明,对于基于空间斜视红移 surveys如\textit{Euclid},至少需精确估计fcf_c并纳入聚类模型中,方能实现无偏宇宙推断。拓展至演化暗能量和大质量轻子宇宙模型后,红移误差并不偏差由w0w_0waw_a参数化的暗能量特性,但在最坏情况下可使总和轻子质量mν\sum m_\nu的约束降低最高达80%。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.21182,
  title  = {The Impact of Spectroscopic Redshift Errors on Cosmological Measurements},
  author = {Shengyu He and Jiaxi Yu and Antoine Rocher and Daniel Forero-Sánchez and Jean-Paul Kneib and Cheng Zhao and Etienne Burtin and Jiamin Hou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.21182},
  year   = {2025}
}

备注

25 pages, 10 figures, submitted to JCAP