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科學家建立高精度星系功率譜仿真器
2024年05月15日 10:57:19
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8867
中國科學院國家天文臺與國際同行，基于星系密度場重構(gòu)技術(shù)，提出聯(lián)合分析重構(gòu)前和重構(gòu)后星系密度場的方法，發(fā)現(xiàn)大部分高階信息可以有效地從兩點統(tǒng)計中提取(王鈺婷等, 2024, Communications Physics 7, 130)，為高效地從星系巡天中獲取宇宙學信息邁出了重要的一步。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】光譜學可以用來推出遠距離恒星和星系的許多性質(zhì)，例如它們的溫度、化學組成、金屬豐度，也可以從多普勒紅移測量它們的運動?？茖W家通過測量大量遙遠天體的光譜，可獲取星系在宇宙空間的位置分布，這包含豐富的星系成團性信息?？蒲腥藛T進一步采用統(tǒng)計手段分析數(shù)據(jù)以揭示宇宙大尺度結(jié)構(gòu)，這對暗能量性質(zhì)研究至關(guān)重要。
隨著宇宙的演化，探測的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了非線性演化，造成了宇宙學信息向高階統(tǒng)計的泄漏。同時，獲取這部分星系成團性信息需要利用超出兩點統(tǒng)計的分析。由于高階統(tǒng)計的復雜性，多點統(tǒng)計的測量和建模有一定的挑戰(zhàn)性。
中國科學院國家天文臺與國際同行，基于星系密度場重構(gòu)技術(shù)，提出聯(lián)合分析重構(gòu)前和重構(gòu)后星系密度場的方法，發(fā)現(xiàn)大部分高階信息可以有效地從兩點統(tǒng)計中提取(王鈺婷等, 2024, Communications Physics 7, 130)，為高效地從星系巡天中獲取宇宙學信息邁出了重要的一步。
為了實現(xiàn)新方法的實測數(shù)據(jù)應用, 研究團隊開展了該系列研究的建模工作。利用高精度的N體模擬，發(fā)展了仿真器建模技術(shù)，成功建立重構(gòu)前功率譜、重構(gòu)后功率譜以及重構(gòu)前后密度場的交叉功率譜的高精度仿真器，其預測功率譜精度在1-10%。基于仿真器的宇宙學分析，研究團隊發(fā)現(xiàn)宇宙物質(zhì)密度，哈勃常數(shù)等宇宙學參數(shù)的限制精度獲得顯著提升。該系列工作為實測數(shù)據(jù)分析奠定了堅實的研究基礎。
相關(guān)研究成果Emulating Power Spectra for Prereconstructed and Postreconstructed Galaxy Samples于近日在線發(fā)表在《天體物理學雜志The Astrophysical Journal》上。
參考來源： 國家天文臺
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