Xin Qiao

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~/Obsidians/ Zeng2023SelfcalibratingOpticalGalaxya

Zeng2023SelfcalibratingOpticalGalaxya

Brief #

  • 最重要的对比是 fig2/3 的左右对比，结论是 selection bias 在 3D 和大尺度上同样存在
    • bias 的对比并没有很大的区分度，大概是 3.89/3.97 vs. 4.06/4.07 的水平
  • 可以用多种 2PCF 进行宇宙学推断以替代传统的 cluster cosmology

Intro #

Mock catalog #

  • N-body simulation 使用 了 ABACUS，采用了 20 个不同初始条件的 realization
  • 星系填充使用两套不同的 HOD 方案（occupation 均限定红色星系）
    • 仅对 main halo 进行填充，也就是 subhalo 和 satellite 星系没有对应关系
    • 模拟 redmagic 样本用于计算 gg 相关和 cg 相关
      • 中心星系可能无法通过颜色筛选，所以额外增加了一个 $f_\mathrm{cen}$ 参数并且定为 0.6
      • satellite galaxy 按照 NFW 分布分布在 central galaxy 周围
    • 模拟 redMaPPer 样本：采用不同的 HOD 参数（对应于更多的 satellite）生成 mock catalog，然后用 cylinder count 模拟 redMaPPer richness 测量
      • cylinder 高度为 \pm 30Mpc/h，radius 遵循 100/0.2 的自适应变化关系
      • 模拟 redMaPPer percolation
      • fig1 展示了 mock/DES 的 richness 分布的一致性
  • 最终结果就是有一个 mock cluster catalog 和一个 mock galaxy catalog，在此基础上进行后续 2PCF 的计算
    • 值得注意的是 cluster catalog 中的 member 在后一个 galaxy catalog 中很可能不存在

Correlation #

  • 计算 0.1-100Mpc/h 内的 3D/2D 2PCF，具体包括 galaxy-galaxy correlation、cluster-galaxy correlation 以及 cluster-matter correlation（对应 WL 测量的 Delta Sigma）
    • 各个 2PCF 理论上都是 matter-matter 2PCF 乘一定的 bias 因子
  • fig2 左右分别是按照 richness 和按照 halo mass 选取的 halo 相关性结果
    • 细看可以看出左右两边的区别，尤其是两边的 cluster bias 分别低于/高于 4.0
    • 下图是根据各个 2PCF 算出的 galaxy bias 和 cluster bias，点线是各种结算结果在大尺度（超过 10Mpc/h）上求平均的结果（基本在超过 10Mpc/h 之后都收敛）
    • 红色线计算得到的 halo/cluster bias 收敛更慢，主要原因是 non-linear effect 影响到了更大的尺度
      • 后续分析中舍弃了 cc correlation
    • 小尺度上不属于线性区域所以不能用 linear bias 描述
    • fig3 对比了 2D 2PCF
  • 重要结论是 richness 选出的样本具有更低的平均 halo mass，但是具有更高的 bias（tbl3）
    • 其实 bias 差别并不是非常大，从图上来看差别较小
    • 并且不仅局限在小尺度（延伸到了 100Mpc）和 2D（也就是不是单纯的 LOS 方向更加聚集）上
      • 3D 和 2D 计算的 bias 差别很小
      • 3D clustering 更强可以解释为沿 LOS 有 filament 或者其他 cluster/group 分布的 cluster 周围也会有更强的 3D clustering，也就是 2D/3D LSS 之间也有相关性
  • 用各种 2PCF 重构出的 matter-matter 2PCF 和 truth 之间在足够大尺度上没有太大区别（fig4）

Likelihood analysis #

  • 用 cm, cg, gg 三种 2PCF 对 underlying 宇宙学参数进行推断，在 5k deg2（DES like）的观测条件下对 Om, ss8 以及 cluster/galaxy bias 都能限制在 10% 左右的水平
    • 三个 2PCF 都正比于 $\sigma_8^2$，但是具有不同的 bias 依赖
    • 两类 bias 之间存在正相关，而 ss8 和 bias 存在负相关
  • 可以打破传统 cluster cosmology 中的 Om 和 ss8 的简并

Thoughts #

  • 将 richness 归结为 halo/cluster 和 galaxy 之间的 2PCF 确实是更系统性的方法
  • 其实 3.9 vs. 4.06 的差别是建立在「mass/bias 正相关」的预期的基础上的，所以比看上去更显著
    • 理论上按照 richness 选择的、具有更低 halo mass 的样本应该具有 3.5 左右的 bias
  • bias 在宇宙学推断中属于 nuisance parameter
  • cluster catalog 给出的信息包括 count, WL, clustering 三类
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