[论文解读] The VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey (VIPERS): Unbiased clustering estimate with VIPERS slit assignment

Faizan G Mohammad, D. Bianchi+35 more|arXiv (Cornell University)|Jul 16, 2018

Galaxies: Formation, Evolution, Phenomena参考文献 26被引用 14

一句话总结

本文提出一种数据驱动、自洽的方法，通过利用VIMOS公共星系红移巡天（VIPERS）自身缝合分配模式来估计选择概率，从而校正观测系统误差。该方法可得到无偏的聚类测量结果以及无偏的结构增长速率与暗物质涨落幅度乘积（$f\sigma_8$）估计，结果与以往VIPERS分析完全一致，且在1-$\sigma$范围内与先前测量值吻合。

ABSTRACT

The VIPERS galaxy survey has measured the clustering of $0.5

研究动机与目标

• 解决由于红移覆盖不全和缝合分配模式导致的VIPERS巡天观测系统误差。
• 开发一种不依赖外部模拟星表或参数调谐的自包含校正方法。
• 在红移空间聚类中产生两点相关函数单极矩和四极矩的无偏估计。
• 通过在153个VIPERS类模拟星表上测试其性能，验证该方法。
• 将校正后的测量结果应用于有效红移下$f\sigma_8$的估计，并与以往VIPERS结果比较。

提出的方法

• 该方法利用VIPERS巡天2170个真实实现中的实际缝合分配模式，估计星系对的选择概率。
• 通过考虑其在2170个真实实现中均未被观测到的不可观测对，在观测配对计数中补偿其缺失，从而实现校正。
• 选择概率直接从巡天数据中推导，使该方法精确且自包含，避免依赖参数模型。
• 在尺度$5\,h^{-1}{\rm Mpc} < s < 50\,h^{-1}{\rm Mpc}$范围内，使用TNS红移空间畸变模型拟合校正后的两点相关函数矩（单极矩与四极矩）。
• 该方法考虑了光谱成功率达（SSR）和强制目标等数据特征，这些特征在模拟星表中并不存在。
• 最终的$f\sigma_8$估计值由校正后的相关函数矩推导得出，并与预期值及以往VIPERS结果进行比较。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否开发一种无需依赖外部模拟星表的数据驱动、自包含方法，以校正VIPERS中的选择效应？
• RQ2 新校正方法是否能产生红移空间中两点相关函数的无偏估计？
• RQ3 与以往使用参数校正的VIPERS分析相比，校正后的$f\sigma_8$估计值有何差异？
• RQ4 不可观测对及巡天特定选择模式对聚类测量的影响如何？
• RQ5 该方法能否应用于真实VIPERS-PDR2数据，以获得稳健的RSD约束？

主要发现

• 该方法将两点相关函数的偏差降低至百分之一水平以下，微小偏差归因于不可观测对及模拟实现的特定配置。
• 校正后的$f\sigma_8$估计值与Pezzotta等人（2017）、de la Torre等人（2017）以及Mohammad等人（2018）在相同红移下的结果完全一致。
• 与以往方法相比，新方法的估计值略接近预期值，但差异在统计不确定性范围内。
• 该校正方案具有鲁棒性且自包含，无需对模拟星表进行精细参数校准。
• 该方法成功考虑了数据中的光谱成功率达和强制目标等特征，而这些在模拟中并不存在，从而提升了校正的现实性。
• 结果证实了以往VIPERS RSD分析的稳健性，并为结合角度聚类与三维聚类以探测重子声波振荡开辟了道路。