1,721,182 research outputs found
Forward-Simulations of Large-Scale Structure for Cosmological Inference
Full text linkMeasuring the density of fluctuations in the large-scale structure of the Universe has become a powerful tool in constraining and testing cosmological models. Current and upcoming galaxy surveys are pushing the precision limits of current physical models, while measuring unprecedented amounts of data. This thesis presents statistical simulations of large-scale structure and inference techniques for estimating cosmological parameters and calibrating systematic effects from galaxy survey data. First, I present a novel method to calibrate magnification bias observed within galaxy clustering and weak gravitational lensing measurements regardless of the selection applied to the galaxy data. This method addresses the need for estimating this systematic within the Kilo-Degree Survey’s (KiDS) cosmological analysis. Secondly, I show a suite of statistical forward-simulations of large-scale structure which is designed to model galaxy survey observations, while including relevant physical and observational biases. These simulations create realistic catalogues of galaxy observations based on underlying matter density fields consistent with a given cosmological model. Next, I describe how these simulations are used to conduct the first Bayesian simulation-based inference (SBI) of cosmological parameters from weak lensing data from KiDS at a similar precision as standard analyses. This SBI analysis allows dropping the common assumption of a Gaussian likelihood, fully propagating uncertainty from data to parameter posteriors at a comparable computational cost as standard weak gravitational lensing analysis. Thus, this may facilitate the efficient extraction of information from surveys such as Euclid or the Vera Rubin Observatory. Lastly, I use an altered form of the forward-simulations to test signal and uncertainty modelling conducted for KiDS’s analysis. This shows the sufficiency of analytical modelling when considering systematics such as variations in observational depth. In summary, in this thesis, I present novel techniques to estimate systematic uncertainties in inferring cosmological parameters from galaxy surveys and I show how fast realistic forward-simulations may be used for SBI and model testing in current and future surveys
Analysis validation of the Lyman-alpha forest measurements from the Dark Energy Spectroscopic Instrument
Full text linkEn les darreres dècades, els avenços en els estudis de galàxies han millorat significativament la nostra capacitat per estudiar la composició i evolució de l'univers, en particular l'elusiva energia fosca. Mentre que els estudis de galàxies han estat tradicionalment la forma habitual d'estudiar la distribució de la matèria, en aquesta tesi he fet contribucions importants al desenvolupament d'un sondeig alternatiu: el Lyman-alpha forest. El Lyman-alpha forest és un patró de característiques d'absorció en els espectres de quàsars distants causat per l'hidrogen neutre entre el quàsar i la nostra galàxia. El sondeig del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) mesurarà els espectres de fins a 3 milions de quàsars, proporcionant la millor mesura de l'expansió de l'univers fins avui utilitzant el Lyman-alpha forest. Les meves contribucions a aquest sondeig inclouen la creació del primer catàleg Lyman-alpha utilitzant la Early Data Release del sondeig i la validació de l'anàlisi utilitzant dades de la Data Release 1. Per ajudar en el desenvolupament de sondeigs cosmològics, s'utilitzen conjunts de dades sintètiques per ajudar a construir processos d'anàlisi, estimar matrius de covariància i fer pronòstics. En aquesta tesi presento CoLoRe, un codi per a la generació de dades sintètiques per a múltiples traçadors, inclòs el Lyman-alpha forest. Aquest codi permet la generació de dades aleatòries de múltiples sondeigs moderns en la mateixa realització, cosa que permet estudiar la interacció entre ells.En las últimas décadas, los avances en los estudios de galaxias han mejorado significativamente nuestra capacidad para estudiar la composición y evolución del universo, en particular la esquiva energía oscura. Mientras que los estudios de galaxias han sido tradicionalmente la forma habitual de estudiar la distribución de la materia, en esta tesis he hecho importantes contribuciones al desarrollo de una sondeo alternativo: el Lyman-alpha forest. El Lyman-alpha forest es un patrón de características de absorción en los espectros de cuásares distantes causado por el hidrógeno neutro entre el cuásar y nuestra galaxia. La sondeo del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) medirá los espectros de hasta 3 millones de cuásares, proporcionando la mejor medición de la expansión del universo hasta la fecha utilizando el Lyman-alpha forest. Mis contribuciones a este sondeo incluyen la creación del primer catálogo Lyman-alpha utilizando la Early Data Release del sondeo y la validación del análisis utilizando datos de la Data Release 1. Para ayudar en el desarrollo de sondeos cosmológicos, se utilizan conjuntos de datos sintéticos para ayudar a construir procesos de análisis, estimar matrices de covarianza y realizar pronósticos. En esta tesis presento CoLoRe, un código para la generación de datos sintéticos para múltiples trazadores, incluido el Lyman-apha forest. Este código permite la generación de datos aleatorios de múltiples sondeos modernos en la misma realización, lo que permite estudiar la interacción entre ellos.In recent decades, advances in galaxy surveys have significantly enhanced our ability to study the universe's composition and evolution, particularly the elusive dark energy. While galaxy surveys have traditionally been the usual way of studying the distribution of matter, in this thesis I have made important contributions to the development of an alternative probe: the Lyman-alpha forest. The Lyman-alpha forest is a pattern of absorption features in the spectra of distant quasars caused by intervening neutral hydrogen. The Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) survey will measure the spectra of up to 3 million quasars, providing the best measurement of the universe's expansion to date using the Lyman-alpha forest. My contributions to this survey include the creation of the first Lyman-alpha catalog using the Early Data Release from the survey. And the analysis validation using data from Data Release 1. To aid in the development of cosmological surveys, synthetic datasets are used to help build analysis pipelines, estimate covariance matrices, and perform forecasting. In this thesis I present CoLoRe, a code for synthetic data generation for multiple tracers, including the Lyman-alpha forest. This code allows for the generation of random data from multiple state-of-the-art surveys in the same realisation, enabling the study of the interplay between them
Large scale structure with Lyman-alpha absorption surveys
Full text link[cat] Gran part dels estudis presentats en aquesta tesi doctoral estan vinculats als esforços per detectar les oscil·lacions acústiques dels barions (BAO, de l’anglès Baryon Acoustic Oscillations) en la funció de correlació de l’absorció en l’espectre de quasars llunyans, relacionada amb la transició de Lyman-α (Lyα) en els atoms d’hidrogen intergalàctic. Aquesta absorció és coneguda com a “bosc de Lyman-α”.
El Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) és un dels quatre projectes que composen la tercera fase de l’Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III) i té com a principal objectiu la detecció del senyal de BAO en la correlació de galàxies i en la del bosc de Lyα. Per fer-ho, des de la tardor de 2009 s’estan obtenint espectres electromagnètics de cen- tenars de milers de galàxies i quàsars utilitzant un telescopi de 2.5 metres de diàmetre a Apache Point (Nou Mèxic, Estat Units d’Amèrica).
La meva vinculació amb BOSS començà el gener de 2009, i des d’un bon principi m’he centrat en generar simulacres d’espectres amb absorció de Lyα. Aquests simulacres han tingut una funció essencial en la primera publicació de la col·laboració (Slosar et al., 2011).
L’estructura de la tesi es divideix en quatre capítols, que resumeixo a continuació.
Simulant la Mesura de l’Espectre de Potències del Bosc de Lyα en un Catàleg Espectroscòpic de Quàsars a Grans Escales
En el capítol 2 presento un mètode per simular l’absorció de Lyα en l’espectre de quàsars. El mètode, desenvolupat en col·laboració amb el Dr. Patrick McDonald i el Dr. Jordi Miralda-Escudé, permet generar espectres amb qualsevol distribució de flux i amb qualsevol espectre de potències.
El Bosc de Lyα en Tres Dimensions: Mesura de la Correlació del Flux a Grans Escales en les Dades del Primer Any de BOSS
La primera detecció de la correlació a grans escales del bosc de Lyα va ser presentada a mitjans 2011 per la col·laboració SDSS-III, utilitzant les dades obtingudes durant el primer any del projecte BOSS (Slosar et al., 2011). El capítol 3 conté un resum de l’estudi, fent èmfasi en la meva aportació i en el paper dels simulacres explicats en el capítol 2.
L’Efecte dels Sistemes d’Alta Densitat de Columna en la Mesura de la Funció de Correlació del Bosc de Lyα
En el Capítol 4, presento un estudi analític de l’efecte que els sistemes d’alta densitat de columna tenen en la mesura de la funció de correlació del bosc de Lyα. A continuació presento un mètode per introduir aquests sistemes en els espectres simulats, desenvolupat també amb la col·laboració de Miralda-Escudé i McDonald.
Correlacions creuades del Bosc de Lyα
En el darrer capítol d’aquesta tesi, 5, presento un estudi sobre la possibilitat de detectar la correlació creuada entre una població de galàxies i l’absorció de Lyα. Presento també un mètode senzill per mesurar la correlació creuada en un catàleg espectroscòpic com ara BOSS, i estudio en concret la possibilitat de mesurar el biaix dels sistemes Lyα esmorteits (“Damped Lyα systems” en anglès)
Analysis validation of the Lyman-alpha forest measurements from the Dark Energy Spectroscopic Instrument
Full text linkEn les darreres dècades, els avenços en els estudis de galàxies han millorat significativament la nostra capacitat per estudiar la composició i evolució de l'univers, en particular l'elusiva energia fosca. Mentre que els estudis de galàxies han estat tradicionalment la forma habitual d'estudiar la distribució de la matèria, en aquesta tesi he fet contribucions importants al desenvolupament d'un sondeig alternatiu: el Lyman-alpha forest.
El Lyman-alpha forest és un patró de característiques d'absorció en els espectres de quàsars distants causat per l'hidrogen neutre entre el quàsar i la nostra galàxia. El sondeig del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) mesurarà els espectres de fins a 3 milions de quàsars, proporcionant la millor mesura de l'expansió de l'univers fins avui utilitzant el Lyman-alpha forest.
Les meves contribucions a aquest sondeig inclouen la creació del primer catàleg Lyman-alpha utilitzant la Early Data Release del sondeig i la validació de l'anàlisi utilitzant dades de la Data Release 1.
Per ajudar en el desenvolupament de sondeigs cosmològics, s'utilitzen conjunts de dades sintètiques per ajudar a construir processos d'anàlisi, estimar matrius de covariància i fer pronòstics. En aquesta tesi presento CoLoRe, un codi per a la generació de dades sintètiques per a múltiples traçadors, inclòs el Lyman-alpha forest. Aquest codi permet la generació de dades aleatòries de múltiples sondeigs moderns en la mateixa realització, cosa que permet estudiar la interacció entre ells.En las últimas décadas, los avances en los estudios de galaxias han mejorado significativamente nuestra capacidad para estudiar la composición y evolución del universo, en particular la esquiva energía oscura. Mientras que los estudios de galaxias han sido tradicionalmente la forma habitual de estudiar la distribución de la materia, en esta tesis he hecho importantes contribuciones al desarrollo de una sondeo alternativo: el Lyman-alpha forest.
El Lyman-alpha forest es un patrón de características de absorción en los espectros de cuásares distantes causado por el hidrógeno neutro entre el cuásar y nuestra galaxia. La sondeo del Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) medirá los espectros de hasta 3 millones de cuásares, proporcionando la mejor medición de la expansión del universo hasta la fecha utilizando el Lyman-alpha forest.
Mis contribuciones a este sondeo incluyen la creación del primer catálogo Lyman-alpha utilizando la Early Data Release del sondeo y la validación del análisis utilizando datos de la Data Release 1.
Para ayudar en el desarrollo de sondeos cosmológicos, se utilizan conjuntos de datos sintéticos para ayudar a construir procesos de análisis, estimar matrices de covarianza y realizar pronósticos. En esta tesis presento CoLoRe, un código para la generación de datos sintéticos para múltiples trazadores, incluido el Lyman-apha forest. Este código permite la generación de datos aleatorios de múltiples sondeos modernos en la misma realización, lo que permite estudiar la interacción entre ellos.In recent decades, advances in galaxy surveys have significantly enhanced our ability to study the universe's composition and evolution, particularly the elusive dark energy. While galaxy surveys have traditionally been the usual way of studying the distribution of matter, in this thesis I have made important contributions to the development of an alternative probe: the Lyman-alpha forest.
The Lyman-alpha forest is a pattern of absorption features in the spectra of distant quasars caused by intervening neutral hydrogen. The Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) survey will measure the spectra of up to 3 million quasars, providing the best measurement of the universe's expansion to date using the Lyman-alpha forest.
My contributions to this survey include the creation of the first Lyman-alpha catalog using the Early Data Release from the survey. And the analysis validation using data from Data Release 1.
To aid in the development of cosmological surveys, synthetic datasets are used to help build analysis pipelines, estimate covariance matrices, and perform forecasting. In this thesis I present CoLoRe, a code for synthetic data generation for multiple tracers, including the Lyman-alpha forest. This code allows for the generation of random data from multiple state-of-the-art surveys in the same realisation, enabling the study of the interplay between them.Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Físic
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Measurement of baryon acoustic oscillations in the Lyman-α forest fluctuations in BOSS data release 9
Full text linkWe use the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS) Data Release 9 (DR9) to detect and measure the position of the Baryonic Acoustic Oscillation (BAO) feature in the three-dimensional correlation function in the Lyman-α flux fluctuations at a redshift zeff = 2.4. The feature is clearly detected at significance between 3 and 5 sigma (depending on the broadband model and method of error covariance matrix estimation) and is consistent with predictions of the standard ΛCDM model. We assess the biases in our method, stability of the error covariance matrix and possible systematic effects. We fit the resulting correlation function with several models that decouple the broadband and acoustic scale information. For an isotropic dilation factor, we measure 100 × (αiso - 1) = -1.6+2.0 +4.3 +7.4-2.0 -4.1 -6.8 (stat.) ±1.0 (syst.) (multiple statistical errors denote 1,2 and 3 sigma confidence limits) with respect to the acoustic scale in the fiducial cosmological model (flat ΛCDM with Ωm = 0.27, h = 0.7). When fitting separately for the radial and transversal dilation factors we find marginalised constraints 100 × (α|| - 1) = -1.3+3.5 +7.6 +12.3-3.3 -6.7 -10.2 (stat.) ±2.0 (syst.) and 100 × (α⊥ - 1) = -2.2+7.4 +17-7.1 -15 (stat.) ±3.0 (syst.). The dilation factor measurements are significantly correlated with cross-correlation coefficient of ~ -0.55. Errors become significantly non-Gaussian for deviations over 3 standard deviations from best fit value. Because of the data cuts and analysis method, these measurements give tighter constraints than a previous BAO analysis of the BOSS DR9 Lyman-α sample, providing an important consistency test of the standard cosmological model in a new redshift regime
The effect of high column density systems on the measurement of the Lyman-α forest correlation function
Full text linkWe present a study of the effect of High Column Density (HCD) systems on the Lyα forest correlation function on large scales. We study the effect both numerically, by inserting HCD systems on mock spectra for a specific model, and analytically, in the context of two-point correlations and linear theory. We show that the presence of HCDs substantially contributes to the noise of the correlation function measurement, and systematically alters the measured redshift-space correlation function of the Lyα forest, increasing the value of the density bias factor and decreasing the redshift distortion parameter βα of the Lyα forest. We provide simple formulae for corrections on these derived parameters, as a function of the mean effective optical depth and bias factor of the host halos of the HCDs, and discuss the conditions under which these expressions should be valid. In practice, precise corrections to the measured parameters of the Lyα forest correlation for the HCD effects are more complex than the simple analytical approximations we present, owing to non-linear effects of the damped wings of the HCD systems and the presence of three-point terms. However, we conclude that an accurate correction for these HCD effects can be obtained numerically and calibrated with observations of the HCD-Lyα cross-correlation. We also discuss an analogous formalism to treat and correct for the contaminating effect of metal lines overlapping the Lyα forest spectra
- …
