Los astrónomos han desarrollado una nueva técnica para extraer información de las galaxias

Investigadores de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China y sus socios internacionales han introducido un nuevo método para explotar más eficazmente la información de los estudios de galaxias, en particular para extraer datos complejos de funciones de correlación de N puntos, que detallan la agrupación de galaxias. Este avance aprovecha una técnica llamada reconstrucción de densidad para derivar datos de orden superior a partir de un análisis básico de dos puntos, mejorando potencialmente el alcance y la precisión de la investigación cósmica en próximos proyectos como DESI, PFS y CSST.

Un nuevo método de investigación desarrollado por científicos de NAOC mejora la extracción de datos complejos de galaxias, allanando el camino para futuras exploraciones y estudios cósmicos.

Los científicos de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias (NAOC), en colaboración con socios internacionales, han ideado recientemente una técnica innovadora para la extracción eficiente de información a partir de estudios de galaxias.

Los resultados de su investigación se publicaron en línea en el último número de Física de la comunicación.

Los estudios masivos del corrimiento al rojo de galaxias son una herramienta poderosa para sondear el Universo en esta era de cosmología de precisión. Al observar una gran cantidad de espectros de galaxias distantes, los astrónomos pueden crear campos de densidad de galaxias en diferentes épocas del Universo. Estos campos de densidad contienen información crucial sobre la agrupación de galaxias, que se cuantifica mediante funciones de correlación de dos puntos y N puntos (N>2).

«El contenido de información en las funciones de N puntos es muy complementario al de las funciones de dos puntos», dijo Gongbo Zhao, autor principal del estudio e investigador de la NAOC. «Las funciones del punto N desempeñan un papel importante en los estudios de la naturaleza de la energía oscura, la materia oscura y la gravedad».

Ilustración de la idea principal y los resultados de Wang et al., Commun. Física. 7, 130 (2024). Crédito: NAOC

Desafíos en el uso de funciones de N puntos

Sin embargo, en la práctica es difícil utilizar funciones de N puntos debido a diversas complejidades, incluida la medición y modelado de estas cantidades.

Después de trabajar en esta desafiante tarea durante algunos años, Zhao y sus colaboradores desarrollaron un nuevo método para extraer información en funciones de N puntos a partir de funciones de dos puntos.

Este nuevo método, que se basa en una tecnología llamada reconstrucción de densidad, permite extraer la información primaria en las funciones de tres y cuatro puntos mediante el análisis conjunto de las funciones de dos puntos medidas a partir de las reconstrucciones previas y posteriores. campos de densidad, respectivamente.

«Esto abre una nueva ventana para el uso eficiente de información de alto orden en estudios de galaxias», dijo Zhao. «y esto es importante por las implicaciones cosmológicas para los próximos estudios de galaxias, incluido el Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura (DESI), Prime Focus Spectrograph (PFS) y China Space Station Telescope (CSST)».

Referencia: «Extracción de información cosmológica de alto orden en estudios de galaxias con espectros de potencia» por Yuting Wang, Gong-Bo Zhao, Kazuya Koyama, Will J. Percival, Ryuichi Takahashi, Chiaki Hikage, Héctor Gil -Marín, ChangHoon Hahn, Ruiyang Zhao, Weibing Zhang, Xiaoyong Mu, Yu Yu, Hong-Ming Zhu y Fei Ge, 18 de abril de 2024, Física de la comunicación.
DOI: 10.1038/s42005-024-01624-7

Este trabajo fue financiado por la Fundación de Ciencias Naturales de China (NSFC), el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China (MOST) y la Academia China de Ciencias (CAS).