Des chercheurs des observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences et leurs partenaires internationaux ont mis au point une nouvelle méthode permettant d'exploiter plus efficacement les informations issues des relevés de galaxies, notamment pour extraire des données complexes à partir de fonctions de corrélation à N points, qui détaillent le regroupement des galaxies. Cette avancée s'appuie sur une technique appelée reconstruction de densité pour dériver des données d'ordre supérieur à partir d'analyses de base à deux points, améliorant potentiellement la portée et la précision de la recherche cosmique dans les projets à venir comme le DESI, le PFS et le CSST.
Une nouvelle méthode de recherche développée par les scientifiques du NAOC améliore l’extraction de données galactiques complexes, ouvrant la voie à de futures explorations et études cosmiques.
Des scientifiques des observatoires astronomiques nationaux de l'Académie chinoise des sciences (NAOC), en collaboration avec des partenaires internationaux, ont récemment mis au point une technique innovante permettant d'extraire efficacement des informations à partir d'études de galaxies.
Les résultats de leurs recherches ont été publiés en ligne dans le dernier numéro de Physique des communications.
Les relevés massifs de décalage vers le rouge des galaxies sont des outils puissants pour sonder l'Univers à l'ère de la cosmologie de précision. En observant un grand nombre de spectres de galaxies lointaines, les astronomes sont capables de créer des champs de densité de galaxies à différentes époques de l'Univers. Ces champs de densité contiennent des informations cruciales sur le regroupement des galaxies, qui sont quantifiées par des fonctions de corrélation à deux points et à N points (N>2).
« Le contenu informatif des fonctions à N points est très complémentaire de celui des fonctions à deux points », a déclaré Gongbo Zhao, auteur principal de l’étude et chercheur au NAOC. « Les fonctions à N points jouent un rôle important dans les études sur la nature de l’énergie noire, de la matière noire et de la gravité. »
Une illustration de l'idée principale et des résultats de Wang et al., Commun. Phys. 7, 130 (2024). Crédit : NAOC
Défis liés à l'utilisation des fonctions N-Point
Cependant, il est difficile d’utiliser les fonctions N-point dans la pratique en raison de diverses complexités, notamment la mesure et la modélisation de ces quantités.
Après avoir travaillé sur cette tâche difficile pendant quelques années, Zhao et ses collaborateurs ont développé une nouvelle méthode pour extraire des informations dans les fonctions N-point à partir des fonctions à deux points.
Cette nouvelle méthode, qui s'appuie sur une technologie appelée reconstruction de densité, permet d'extraire l'information primaire dans les fonctions à trois et quatre points par une analyse conjointe des fonctions à deux points mesurées à partir des champs de densité pré- et post-reconstruits, respectivement.
« Cela ouvre une nouvelle fenêtre pour utiliser les informations d'ordre supérieur dans les relevés de galaxies de manière efficace », a déclaré Zhao. « Et c'est important pour les implications cosmologiques des prochaines études de galaxies, y compris l'instrument spectroscopique d'énergie sombre (DESI), le spectrographe Prime Focus (PFS) et le télescope de la station spatiale chinoise (CSST). »
Ce travail a été financé par la Fondation des sciences naturelles de Chine (NSFC), le ministère chinois des Sciences et de la Technologie (MOST) et l'Académie chinoise des sciences (CAS).
