Wissenschaftler der Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (NAOC) und ihre internationalen Mitarbeiter haben kürzlich eine neue Methode zur effizienten Extraktion von Informationen aus Galaxiendurchmusterungen entwickelt. Ihre Forschungsergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch Kommunikationsphysik.
Messungen der Rotverschiebung massiver Galaxien sind leistungsstarke Werkzeuge zur Erforschung des Universums in dieser Ära der Präzisionskosmologie. Durch die Beobachtung einer großen Anzahl von Spektren entfernter Galaxien können Astronomen Dichtefelder von Galaxien in verschiedenen Epochen des Universums erzeugen. Diese Dichtefelder enthalten entscheidende Informationen über die Ansammlung von Galaxien, die durch Zweipunkt- und N-Punkt-Korrelationsfunktionen (N>2) quantifiziert werden.
„Der Informationsgehalt in den N-Punkt-Funktionen ist in hohem Maße komplementär zu dem in den Zwei-Punkt-Funktionen“, sagte Zhao Gongbo, einer der Hauptautoren der Studie und Forscher am NAOC. „Die N-Punkt-Funktionen spielen eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Natur von Dunkler Energie, Dunkler Materie und Schwerkraft.“
Allerdings ist es aufgrund verschiedener Komplexitäten, einschließlich der Messung und Modellierung dieser Größen, schwierig, die N-Punkt-Funktionen in der Praxis zu nutzen.
Nachdem Zhao und seine Mitarbeiter einige Jahre an dieser herausfordernden Aufgabe gearbeitet hatten, haben sie eine neue Methode entwickelt, um Informationen in den N-Punkt-Funktionen aus den Zwei-Punkt-Funktionen zu extrahieren.
Diese neue Methode, die auf einer Technologie namens Dichterekonstruktion basiert, ermöglicht es, die primären Informationen in den Drei-Punkt- und Vier-Punkt-Funktionen durch eine gemeinsame Analyse der Zwei-Punkt-Funktionen zu extrahieren, die aus den Vor- und Nach-Punkt-Funktionen gemessen wurden. rekonstruierte Dichtefelder.
„Dies öffnet ein neues Fenster für die effiziente Nutzung der höherwertigen Informationen bei Galaxiendurchmusterungen, und das ist wichtig für kosmologische Implikationen für kommende Galaxiendurchmusterungen, einschließlich des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), des Prime Focus Spectrograph (PFS) und der China Space Station.“ Telescope (CSST)“, sagte Zhao.
Mehr Informationen:
Yuting Wang et al., Extrahieren kosmologischer Informationen höherer Ordnung in Galaxiendurchmusterungen mit Leistungsspektren, Kommunikationsphysik (2024). DOI: 10.1038/s42005-024-01624-7