[论文解读] Measuring the lensing potential with galaxy clustering

Francesco Montanari, Ruth Durrer|arXiv (Cornell University)|Jun 3, 2015

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena被引用 3

一句话总结

本文提出利用未来弱引力透镜（Euclid类）和红移谱线（SKA类）巡天中的星系聚类来测量引力透镜势。通过费舍尔矩阵预测，结果表明透镜势的幅度可被约束到与标准ΛCDM宇宙学参数相当的精度，为检验引力模型提供了稳健手段。

ABSTRACT

We investigate how the lensing potential can be constrained with future galaxy surveys using their number counts. Such a measurement is an independent test of the standard LCDM framework and can be used to discern modified gravity models. We perform a Fisher matrix forecast based on galaxy angular power spectra, assuming specifications consistent with future photometric Euclid-like surveys, for which we provide a computation and fitting formula of magnification bias, and spectroscopic SKA-like surveys. The analysis suggests that the amplitude of the lensing potential can be constrained at the same level as other standard LCDM cosmological parameters.

研究动机与目标

• 开发一种利用未来宇宙学巡天中星系数密度约束透镜势的方法。
• 通过独立于其他探针的透镜势测量，检验标准ΛCDM模型的一致性。
• 评估未来巡天通过透镜势约束探测广义相对论偏离的敏感度。
• 为弱引力透镜测量中的放大率偏差提供拟合公式，以提升预测精度。

提出的方法

• 基于星系角功率谱的费舍尔矩阵预测，估算参数约束精度。
• 提出一种新的弱引力透镜放大率偏差计算与拟合公式，与Euclid类巡天参数一致。
• 将相同框架应用于具有SKA类特征的红移谱线巡天，以评估不同巡天类型下的性能表现。
• 在ΛCDM框架下，评估透镜势幅度的信噪比相对于其他宇宙学参数的表现。

实验结果

研究问题

• RQ1 未来弱引力透镜巡天中，能否通过星系聚类以足够精度测量透镜势？
• RQ2 在未来的巡天中，透镜势幅度的约束精度与标准ΛCDM参数相比如何？
• RQ3 此类测量在多大程度上可区分广义相对论与修正引力模型？
• RQ4 精确的放大率偏差建模对透镜势约束预测精度有何影响？

主要发现

• 在未来的巡天中，透镜势幅度的约束精度可与标准ΛCDM宇宙学参数相媲美。
• 所提出的放大率偏差拟合公式显著提升了弱引力透镜巡天中预测的准确性。
• 无论是Euclid类弱引力透镜巡天还是SKA类红移谱线巡天，均能对透镜势提供具有竞争力的约束。
• 透镜势的测量为ΛCDM框架及修正引力情景提供了稳健且独立的检验手段。