Forskere opdager en ny måde at udtrække kosmologisk information fra galakseundersøgelser

Forskere ved National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences (NAOC) og deres internationale samarbejdspartnere har for nylig udviklet en ny metode til effektivt at udtrække information fra galakseundersøgelser. Deres forskningsresultater er publiceret i tidsskriftet Communications Physics .

Massive galakse-rødforskydningsundersøgelser er kraftfulde værktøjer til at sondere universet i denne æra med præcisionskosmologi. Ved at observere et stort antal spektre fra fjerne galakser er astronomer i stand til at skabe tæthedsfelter af galakser i forskellige epoker af universet. Disse tæthedsfelter bærer afgørende information om galaksernes klyngedannelse, som er kvantificeret af topunkts- og N-punkts (N>2) korrelationsfunktioner.

"Informationsindholdet i N-punktsfunktionerne er meget komplementært til det i topunktsfunktionerne," sagde Zhao Gongbo, en af ​​hovedforfatterne af undersøgelsen og en forsker ved NAOC. "N-punktsfunktionerne spiller en vigtig rolle i undersøgelser af naturen af ​​mørk energi, mørkt stof og tyngdekraft."

Det er dog vanskeligt at gøre brug af N-punkts funktionerne i praksis på grund af forskellige kompleksiteter, herunder måling og modellering af disse størrelser.

Efter at have arbejdet med denne udfordrende opgave i nogle år, har Zhao og hans samarbejdspartnere udviklet en ny metode til at udtrække information i N-punktsfunktionerne fra topunktsfunktionerne.

Denne nye metode, som er baseret på en teknologi kaldet tæthedsrekonstruktion, gør det muligt at udtrække den primære information i trepunkts- og firepunktsfunktionerne ved en fælles analyse af topunktsfunktionerne målt fra før- og efter- henholdsvis rekonstruerede tæthedsfelter.

"Dette åbner et nyt vindue til at bruge den høje ordens information i galakseundersøgelser på en effektiv måde, og det er vigtigt for kosmologiske implikationer for kommende galakseundersøgelser, herunder Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), Prime Focus Spectrograph (PFS) og China Space Station Telescope (CSST)," sagde Zhao.

Flere oplysninger: Yuting Wang et al., Udvinding af højordens kosmologisk information i galakseundersøgelser med kraftspektre, Kommunikationsfysik (2024). DOI:10.1038/s42005-024-01624-7

Journaloplysninger: Kommunikationsfysik

Leveret af Chinese Academy of Sciences