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在博士后期间,我的工作主要集中在利用大尺度结构限制宇宙学参数以及相关的系统误差研究方面。其中包括: 1)对宇宙学参数估计过程中使用的物质功率谱的几率函数的研究; 2)利用多极展开对红移畸变效应和Alcock&Paczynski(AP)效应在限制宇宙大尺度结构增长速率中的作用的研究; 3)利用星系角功率谱重建其真实红移分布的相关研究。 可观测量的几率分布函数(Likelihood Function)在宇宙学参数估计中居于核心地位。高斯分布作为功率谱的几率分布函数(理论上遵循伽马分布)的一种近似形式被普遍应用于星系成团性和弱引力透镜分析中,然而,在宇宙微波背景(CMB)的研究中,人们已发现用高斯分布作为功率谱几率分布的近似形式将导致宇宙学参数估计的偏差。以原初非高斯性参数fNL为例,我们研究了星系角功率谱几率分布匾数的不同近似形式的偏差效应。诚如预期,在CMB分析中已获成功应用的高斯分布对数正态分布(Gaussian Log-normal)的近似形式优于高斯分布(无论是考虑宇宙学参数依赖的还是常数的协方差)。在研究中还发现,即使是应用了准确的功率谱的几率分布函数,宇宙学参数的估计仍然可能是有偏的。因此,在利用几率分布函数进行参数估计时有必要针对具体的参数进行仔细的检验。 红移畸变效应是提取宇宙大尺度结构增长速率(f)的最有效手段之一。在分别考虑线性红移畸变模型和几种非线性模型的背景下,利用对红移空间的星系功率谱的多极展开,我们研究了不同的矩功率谱在限制增长速率时的作用。同时我们考虑了AP效应,探讨了在对增长速率和宇宙几何参数,即哈勃参数和共动角直径距离,进行联合限制时的不同多极矩的作用。研究发现,单极矩(P0)自身无法提供有效的限制,而四极矩(P2)的加入使参数限制水平获得了极大提高,进一步加入P4,在不同的模型情况下可使误差相对前者进一步减小30%-50%.而P6项的加入则一般只能对限制精度提供相对值<1~2%水平的提高。因此,在实际观测处理中,最高考虑到P4阶功率谱是一个比较有效的选择。 测光红移误差是制约未来大型弱引力透镜巡天限制暗能量能力的一种重要的系统误差来源。Zhan发现不同红移bin星系的互相关角功率谱对该bin的真实红移分布非常敏感,从而可用于未来弱引力透镜巡天的测光红移误差的自校准。借助Markov Chain Monte Carlo(MCMC)方法,我们进一步研究了利用星系互相关角功率谱来精确校准测光红移、重建星系真实红移分布的可行性。以LSST巡天为例,针对理论模拟的五个红移bin的星系角功率谱的数据,我们估计了各个bin的红移分布参数,发现在实际的数据拟合中各红移分布函数可获得有效的重建。只需要对最低和最高红移的两个bin以及星系bias参数施加较弱的prior,各bin的红移分布参数的相对误差即可控制在10%以下,中间几个bin的平均红移的相对误差甚至可达1%水平。借助Fisher矩阵方法,我们还对星系角功率谱上不同组分的贡献进行了研究,进一步阐明了互相关角功率谱在校准测光红移时的突出作用。