Probing Cosmic Dark Matter and Dark Energy with Weak Gravitational Lensing Statistics

در این کتاب کاربرد و کاربرد دو رویکرد آماری برای درک انرژی تاریک و ماده تاریک با اندازه‌گیری عدسی گرانشی معرفی شده است. (MFs) برای استخراج اطلاعات غیر گاوسی عدسی گرانشی مورد مطالعه قرار گرفته است. با اندازه‌گیری MFهای عدسی از بررسی لنزینگ تلسکوپ کانادا-فرانسه-هاوایی (CFHTLenS)، نویسنده به وضوح نشان می‌دهد که MFها می‌توانند آمار قدرتمندی فراتر از رویکرد مرسوم با تابع همبستگی دو نقطه‌ای باشند. همراه با تابع همبستگی دو نقطه‌ای، MFها می‌توانند معادله حالت انرژی تاریک را با سطح دقت تقریباً 3 تا 4 درصد در بررسی‌های آینده با پوشش آسمان 20000 درجه مربع محدود کنند.
در موضوع ماده تاریک، نویسنده همبستگی متقابل عدسی گرانشی و پس‌زمینه پرتو گاما برون‌کهکشانی (EGB) را مطالعه کرد. نابودی ماده تاریک یکی از عوامل بالقوه EGB است. همبستگی متقاطع یک کاوشگر قدرتمند از نشانه های نابودی ماده تاریک است، زیرا هم برش کیهانی و هم گسیل پرتو گاما مستقیماً از توزیع ماده تاریک یکسان در جهان سرچشمه می گیرند. اولین اندازه گیری همبستگی متقابل با استفاده از مجموعه داده های واقعی به دست آمده از CFHTLenS و تلسکوپ منطقه بزرگ فرمی انجام شد. با مقایسه نتیجه با پیش‌بینی‌های نظری، یک محدودیت مستقل برای نابودی ماده تاریک قرار داده شد. بررسی‌های عدسی آتی برای محدود کردن مقدار متعارف سطح مقطع نابودی برای طیف وسیعی از جرم نابودی ماده تاریک مفید خواهد بود. بررسی‌های عدسی آتی برای محدود کردن مقدار متعارف سطح مقطع نابودی برای طیف وسیعی از جرم ماده تاریک مفید خواهد بود.

</ p>

In this book the applicability and the utility of two statistical approaches for understanding dark energy and dark matter with gravitational lensing measurement are introduced.
For cosmological constraints on the nature of dark energy, morphological statistics called Minkowski functionals (MFs) to extract the non-Gaussian information of gravitational lensing are studied. Measuring lensing MFs from the Canada–France–Hawaii Telescope Lensing survey (CFHTLenS), the author clearly shows that MFs can be powerful statistics beyond the conventional approach with the two-point correlation function. Combined with the two-point correlation function, MFs can constrain the equation of state of dark energy with a precision level of approximately 3–4 % in upcoming surveys with sky coverage of 20,000 square degrees.
On the topic of dark matter, the author studied the cross-correlation of gravitational lensing and the extragalactic gamma-ray background (EGB). Dark matter annihilation is among the potential contributors to the EGB. The cross-correlation is a powerful probe of signatures of dark matter annihilation, because both cosmic shear and gamma-ray emission originate directly from the same dark matter distribution in the universe. The first measurement of the cross-correlation using a real data set obtained from CFHTLenS and the Fermi Large Area Telescope was performed. Comparing the result with theoretical predictions, an independent constraint was placed on dark matter annihilation. Future lensing surveys will be useful to constrain on the canonical value of annihilation cross section for a wide range of mass of dark matter annihilation. Future lensing surveys will be useful to constrain on the canonical value of annihilation cross section for a wide range of mass of dark matter.