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统一滚动:为综合宇宙学分析提供足够的 LSST 观测周期

宇宙学与河外天体物理 2025-12-19 v1 天体物理仪器与方法

摘要

Legacy Survey of Space and Time (LSST) 将由 NSF-DOE Vera C. Rubin Observatory 实施,承诺成为下一十年的定义性调查,为 static science-和 time-domain science 研究者提供前所未有的星空访问。最大化 Rubin Observatory 科学输出需要非平凡的调查策略。对于 time-domain science,迄今为止最具前景的策略是滚动调查策略,即对整个 LSST 调查区域的子集以高于气象条件和观测站技术约束所规定的 nominal rate 的更高速率进行观测。该策略已成为 LSST 整体的基线方法。针对 static science (星系聚类和弱引力透镜),我们研究了这些 time-domain 优化的滚动策略如何影响调查深度在中期年份的 uniformity。我们刻画了由于不足以组合调查 contiguity 和 uniformity 而在基线滚动 LSST 数据集的 static-science 分析中面临丢失的调查区域比例。在中期数据发布期间, nearly 一半的调查可能因 static science 而丢失,使 Dark Energy figure of merit 降约为 40%。我们描述了聚焦关键分析任务的额外指标,如光度红移和星系聚类。我们提出一种新策略,在关键发布年份恢复调查的 uniformity,使其能够使用整个调查区域并恢复指标到在不损失 time domain 数据的情况下,与相同滚动周期数的滚动调查的基线值相当。该工作已为第三轮调查策略优化提供了信息,新的 uniform rolling 策略已纳入基线策略。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.16478,
  title  = {Uniform Rolling: An LSST Observing Cadence Offering Sufficient Survey Uniformity for Comprehensive Cosmological Analysis},
  author = {Boris Leistedt and Matthew R. Becker and Humna Awan and Eric Gawiser and Qianjun Hang and Renée Hložek and Saurabh W. Jha and R. Lynne Jones and Arun Kannawadi and Michelle Lochner and Rachel Mandelbaum and Jeffrey A. Newman and I. Sevilla-Noarbe and Hiranya V. Peiris and Eli S. Rykoff and M. A. Troxel and Peter Yoachim},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16478},
  year   = {2025}
}

备注

Submitted to ApJS. 26 pages, 9 figures