利用互相关校准透镜源红移分布：提升未来弱透镜巡天的宇宙学约束

透镜源样本中的星系数密度与重叠的光谱样本中的星系数密度之间的互相关，原则上可用于校准透镜源的红移分布。在本文中，我们详细研究了这种互相关方法在多大程度上能够缓解由于缺乏对源分布的了解而导致的未来弱透镜巡天（结合 CMB 先验）中宇宙学信息的损失。我们考虑了一种具备光测红移的情景，并发现除非光测红移分布 $p(z_{ph}|z)$ 事先得到非常精确的校准（例如对于 EUCLID，偏差和弥散已知至约 0.002），否则来自互相关技术的对 $p(z_{ph}|z)$ 的额外约束将在很大程度上恢复原本因 $dn/dz(z)$ 的不确定性而损失的宇宙学信息。仅考虑光测红移精度的提升而不考虑额外的宇宙学信息，对于类似 SuMIRe（Subaru Measurement of Images and Redshifts，即 Hyper Suprime Cam 透镜巡天与 Prime Focus Spectrograph 红移巡天的组合）或类似 EUCLID 的透镜与红移巡天组合，暗能量品质因子的提升幅度最高可达 4 倍（40 倍）。然而，该方法的成功强烈依赖于我们对源样本中星系偏差演化的了解。如果将此偏差建模为大量红移区间中每个区间的自由参数，我们发现需要在每个红移切片上对 $b_i \sqrt{\Delta z}$ 施加量级为 0.01 的先验（其中 $\Delta z$ 为区间宽度，$b_i$ 为第 $i$ 个源区间中的星系偏差值），以优化互相关方法带来的增益（即接近偏差完全已知时可获得的宇宙学约束）。[摘要节选]