相空间中SZ效应及其非高斯性的交叉相关分析探测

摘要

本文主要介绍了利用交叉相关分析的方法探测WMAP的SZ效应，其重点是研究WMAP由2MASS星系团所引起的SZ效应及其非高斯性，并分别由SZ效应及非高斯特性对2MASS星系团及其周围的气体分布模型给予双重限制，本文的SZ效应探测和非高斯性研究都是基于相空间中的位置-尺度多分辨分析的方法，全文共分四章。 第一章介绍了宇宙大尺度结构的形成和演化及其统计特性。主要包括宇宙学背景和标准宇宙学模型；结构形成的线性扰动理论；非线性结构形成理论及模型；随机场的统计方法，如两点相关函数，功率谱及高阶统计方法。 第二章讨论了多分辨分析方法即离散小波变换方法及其在大尺度结构统计分析中的应用。首先介绍了基于DWT、即离散小波变换的多分辨分析方法的数学理论，其次讨论宇宙密度场在DWT表象下的分解及获得的统计信息，主要包括DWT功率谱和尺度-尺度相关等。 第三章着重讨论了SZ效应探测及其在相空间中的非高斯性研究。首先我们描述了2MASS的空间局域性和非高斯特性；其次介绍了WMAP温度扰动SZ效应的描述及其来源，并利用交叉相关分析的方法分别探测WMAP由2MASS所导致的SZ效应和非高斯性，我们发现在高密度的2MASS星系团区域，SZ效应的污染非常显著，导致该区域的温度比全天平均温度大约降低了15±10μK，不过所有的高阶交叉相关都没有发现WMAP类似于2MASS的非高斯特性；接下来我们由WMAP观测SZ效应来拟合2MASS星系团及其周围的气体分布模型，并通过对比观测样本和模拟样本的非高斯特性来对模型做出更进一步的检验和限制，由此得出SZ效应扰动的功率与原初扰动的功率之比(≈)0.01-0.04；最后，我们还对模拟样本和观测样本的非高斯特性做了更深入的研究，分别与2MASS高密度星系团进行高阶交叉相关分析，这更进一步证明了上述2MASS星系团中热气体分布模型的正确性。 第四章是对全文的总结，并提出了该领域存在的一些问题和今后的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

第一章大尺度结构的形成及统计特性

第二章大尺度结构的多分辨分析方法

第三章SZ效应探测及其非高斯性研究

第四章总结与展望

参考文献

攻读学位期间论文发表情况

致谢