[論文レビュー] The effects of source clustering on weak lensing statistics

Francis Bernardeau|arXiv (Cornell University)|Dec 8, 1997

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、ソースクラスタリングが弱レインズティング統計に与える影響、特に収束スペクトルおよび歪度や峰度などの高次モーメントに及ぼす影響を調査する。アインシュタイン＝ド・サイトール宇宙における2次摂動理論を用いて、分散は一次のオーダーで影響を受けないが、ソース赤方偏移分布が広がっている場合、とくに遠方のソースが近方の銀河集団によってレインズティングを受ける場合、高次モーメントは顕著に変化することが判明した。赤方偏移分散が0.15未満の場合は効果は無視できる。

ABSTRACT

I investigate the effects of source clustering on the weak lensing statistics, more particularly on the statistical properties of the local convergence, kappa, at large angular scales. The Perturbation Theory approach shows that the variance is not affected by source clustering at leading order but higher order moments such as the third and fourth moments can be. I compute the magnitude of these effects in case of an Einstein-de Sitter Universe for the angular top-hat filtered convergence. In these calculations the so-called Broadhurst and multiple lens coupling effects are neglected. The source clustering effect is found to be particularly important when the redshift distribution is broad enough so that remote background sources can be significantly lensed by closer concentrations of galaxy sources. The source clustering effects are shown to remain negligible, for both the skewness and the kurtosis, when the dispersion of the redshift of the sources is less than about 0.15.

研究の動機と目的

• ソースクラスタリングが弱レインズティング統計、特に収束場の高次モーメントに与える影響を評価すること。
• ソースクラスタリングが弱レインズティング調査における分散および収束の高次モーメント（歪度、峰度）に与える影響を特定すること。
• ソースクラスタリングが宇宙シェア測定における顕著な系貫的効果となる条件を評価すること。
• 標準的宇宙論モデル（アインシュタイン＝ド・サイトール）と角度トッピングフィルタリングを用いて、これらの効果の大きさを定量化すること。

提案手法

• 収束場κの統計的性質をモデル化するために2次摂動理論を用いる。
• 背景ソースの赤方偏移分布が広がっていると仮定し、角度スペクトルおよびκの3次および4次モーメントを計算する。
• 特定のソース赤方偏移分布を仮定した平坦で物質支配のアインシュタイン＝ド・サイトール宇宙を想定する。
• ソースクラスタリングの寄与を明確に分離するために、ブロードハーストおよび多重レインズティング結合効果を無視する。
• 大角度スケールでの統計計算のため、収束場に角度トッピングフィルタリングを適用する。
• 解析的計算により、ソースクラスタリングに起因するモーメントへの相対的補正を推定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ソースクラスタリングは、大角度スケールにおける弱レインズティング収束場の分散にどのように影響するか？
• RQ2 収束場の高次モーメント（歪度および峰度）は、どれほどソースクラスタリングに依存するか？
• RQ3 ソースクラスタリングが弱レインズティング統計において無視できない効果となる条件は何か？
• RQ4 背景ソースの赤方偏移分布は、収束統計へのクラスタリングに起因する補正の大きさにどのように影響するか？

主な発見

• 分散は、摂動理論の一次のオーダーでソースクラスタリングの影響を受けない。
• 赤方偏移分布が広がっている場合、歪度や峰度などの高次モーメントはソースクラスタリングによって顕著に変化する。
• 遠方の背景ソースが近方の銀河集団によってレインズティングを受ける場合、相関したソース位置のため、特に重要になる。
• ソースの赤方偏移分散が約0.15未満の場合は、ソースクラスタリング効果による歪度および峰度への影響は無視できる。
• 高次モーメントへの補正の大きさは、角度スケールおよび赤方偏移分布の形状に依存する。
• 本研究は、赤方偏移分布が広がっている弱レインズティング調査において、ソースクラスタリングが顕著な系貫的要因となり得ることを確認した。特に大角度スケールで顕著である。