利用宇宙微波背景与星系巡天进行速度场重构
宇宙学与河外天体物理
2023-03-08 v1 广义相对论与量子宇宙学
摘要
动力学 Sunyaev Zel'dovich (kSZ) 效应与运动透镜效应是宇宙微波背景 (CMB) 的次级贡献，由于依赖于大尺度本动速度场而携带重要的宇宙学信息。先前的研究提出了一种有前景的方法，利用一组针对速度场径向与横向分量的二次估计量来提取这些宇宙学信息。这些估计量基于 CMB 与一个大尺度结构示踪体（如星系红移巡天）之间互相关的统计各向异性成分。在本工作中，我们评估了 CMB 与星系巡天中各类前景与系统误差，以及二次估计量中的偏差，给速度场重构计划带来的挑战。为此，我们进一步发展了二次估计量形式体系，并实现了一个数值代码，用于计算 CMB 所有成分（原初/次级黑体成分与前景）与具有相关红移误差的光度红移巡天之间的恰当关联功率谱，以实现准确预测。我们创建了一个模拟框架，用于生成恰当关联的 CMB 天图与红移分箱星系计数的实现，假设底层场为高斯分布，并用其验证速度场重构流水线并评估如掩蔽等基于天图的系统误差。我们强调了速度场重构最显著的挑战，包括与以下因素相关的偏差：建模误差、红移误差的表征，以及我们过去光锥上宇宙学场的粗粒化。尽管存在这些挑战，速度场重构的前景相当乐观，并且我们使用我们的重构流水线确认这些技术将在近期的 CMB 实验与光度星系红移巡天中可行。
引用
@article{arxiv.2111.11526,
title = {Velocity reconstruction with the cosmic microwave background and galaxy surveys},
author = {Juan Cayuso and Richard Bloch and Selim C. Hotinli and Matthew C. Johnson and Fiona McCarthy},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.11526},
year = {2023}
}
备注
71 pages, 29 figures. Code available at: https://github.com/jcayuso/ReCCO