四阶剪切统计的应用研究 II：四阶剪切关联函数的高效估计及其在 DES Y3 数据中的应用
宇宙学与河外天体物理
2025-09-10 v1
摘要
高阶透镜统计包含了二阶统计无法捕获的大量宇宙学信息。Stage-III 透镜巡天具有足够的统计能力来显著检测高达四阶的基于累积量的统计量。我们推导并验证了一种用于极化场（如弱透镜剪切）四点关联函数（4PCF）的高效估计方法。随后我们使用该方法测量了 DES Y3 巡天中的剪切 4PCF 和四阶孔径质量统计。我们构建了一种基于剪切 4PCF 多极分解的高效估计器。随后我们在来自高斯随机场的模拟椭圆率目录和真实的 N 体模拟上验证了该估计器。最后，我们将该估计器应用于 DES Y3 数据，并在非层析设置下给出了四阶孔径统计的测量结果。由于其二次标度，我们的估计器相比假设的暴力搜索或基于树的剪切 4PCF 估计方法提供了显著的速度提升。我们报告了在 DES Y3 数据中四阶孔径质量连通部分的显著探测。我们发现四阶孔径质量的采样分布具有显著的偏斜。我们将估计器代码以 orpheus 软件包的形式发布在 GitHub 上。
引用
@article{arxiv.2509.07974,
title = {Towards an application of fourth-order shear statistics II: Efficient estimation of fourth-order shear correlation functions and an application to the DES Y3 data},
author = {Lucas Porth and Elena Silvestre-Rosello and Peter Schneider and Martina Larma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.07974},
year = {2025}
}
备注
12 pages + 8 pages appendix, 10 figures, submitted to A&A, code available at https://github.com/lporth93/orpheus/