Forskare vid National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) och deras internationella samarbetspartners har nyligen utvecklat en ny metod för att effektivt extrahera information från galaxundersökningar. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Communications Physics.
Massiva undersökningar av galaxers rödförskjutning är kraftfulla verktyg för att utforska universum i denna era av precisionskosmologi. Genom att observera ett stort antal spektra från avlägsna galaxer kan astronomer skapa täthetsfält av galaxer vid olika tidpunkter i universum. Dessa täthetsfält innehåller avgörande information om galaxernas klusterbildning, som kvantifieras av tvåpunkts- och N-punktskorrelationsfunktioner (N>2).
”Informationsinnehållet i N-punktsfunktionerna kompletterar i hög grad det i tvåpunktsfunktionerna”, säger Zhao Gongbo, en av huvudförfattarna till studien och forskare vid NAOC. ”N-punktsfunktionerna spelar en viktig roll i studier av naturen hos mörk energi, mörk materia och gravitation.”
Det är dock svårt att använda N-punktsfunktionerna i praktiken på grund av olika komplexiteter, inklusive mätning och modellering av dessa storheter.
Efter att ha arbetat med denna utmanande uppgift under några år har Zhao och hans medarbetare utvecklat en ny metod för att extrahera information i N-punktsfunktionerna från tvåpunktsfunktionerna.
Den nya metoden, som bygger på en teknik som kallas densitetsrekonstruktion, gör det möjligt att extrahera den primära informationen i trepunkts- och fyrpunktsfunktionerna genom en gemensam analys av de tvåpunktsfunktioner som mäts från de före respektive efter rekonstruerade densitetsfälten.
”Detta öppnar ett nytt fönster för att använda information av hög ordning i galaxundersökningar på ett effektivt sätt, och det är viktigt för kosmologiska konsekvenser för kommande galaxundersökningar inklusive Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), Prime Focus Spectrograph (PFS) och China Space Station Telescope (CSST)”, säger Zhao.
Ytterligare information: Yuting Wang et al, Extracting high-order cosmological information in galaxy surveys with power spectra, Communications Physics (2024). DOI: 10.1038/s42005-024-01624-7
