星系巡天中弱引力透镜的精确测量与计算

项目名称： 星系巡天中弱引力透镜的精确测量与计算

项目编号： No.11273018

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张骏

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 91万元

中文摘要： 引力透镜是研究宇宙大尺度结构的直接有效的方法。通过对物质密度分布及宇宙尺度演化的测量，引力透镜效应不仅被用来研究暗物质和暗能量的物理性质，也被用以检验引力理论在宇宙尺度的正确性。进行中以及计划中的国内外大尺度星系巡天项目的一个主要目标是进行弱引力透镜效应的测量，以回答宇宙学中的一些基本问题。这类研究中的瓶颈问题是如何在一般观测条件下从星系形态中精确测量弱引力透镜效应的统计信号，以充分发挥大星系样本的统计优势。目前这方面的方法主要是在实空间进行，而我们发现在傅立叶空间进行弱引力透镜测量具有明显的优势。包括点扩射函数，背景光子噪音，像素等物理因素带来的测量误差都可以在傅立叶空间中被严格地修正。我们将基于在这方面的前期工作继续解决弱引力透镜精确测量中的关键问题，并研究关于弱引力透镜效应的精确理论计算（空间关联函数,暗物质晕的结构等）。我们将结合解析方法，数值模拟，实际观测数据分析来开展工作。

中文关键词： 弱引力透镜；大尺度结构；宇宙学；图像分析；天文图像处理

英文摘要： Gravitational lensing has been widely regarded as a straightforward and effective way of probing the large scale structure of our Universe. Through the measurement of the density distribution and the expansion history of the Universe, lensing does not only allow us to study the physical properties of dark matter and dark energy, but also opens a window for testing gravity theories on the cosmic scale. One of the main goals of the ongoing and planned Chinese/international large scale galaxy surveys is to measure the gravitational lensing effect, so that several fundamental questions of cosmology will be answered. In these studies, the bottleneck problem is about how to accurately measure the cosmic shear signal from galaxy shapes under general observational conditions, so that the statistical power of the large galaxy ensemble can be fully realized. So far, most of the methods in this field are carried out in real space. However, we have found that there are obvious advantages to measure the cosmic shear in Fourier space。The systematic errors induced by the point spread function, the background photon noise, and the pixelation effect can all be rigorously removed in Fourier space. Based on our previous work in this field, we will continue working on various key issues in precise cosmic shear measurement. We will

英文关键词： weak gravitational lensing；large scale structure；cosmology；image analysis；processing of astronomical images