El espectro de potencia de momentum en el espacio de desplazamiento al rojo – I. Estimación óptima a partir de encuestas de velocidad peculiar

Resumen Las encuestas de bajas redshifts de velocidades peculiares de galaxias proporcionan una gran cantidad de información cosmológica. Revisitamos la idea de extraer esta información midiendo directamente el espectro de potencia de momentum en el espacio de desplazamiento al rojo a partir de tales encuestas. Proporcionamos un marco teórico y práctico completo para estimar y ajustar esto a partir de datos, análogo a las técnicas bien comprendidas utilizadas para medir el espectro de potencia de densidad de galaxias a partir de encuestas de desplazamiento al rojo. Derivamos formalmente un nuevo estimador, que incluye los efectos del ruido de conteo y la geometría de la encuesta; evaluamos la varianza del estimador en el régimen gaussiano; calculamos los pesos óptimos para el estimador; demostramos que las mediciones están distribuidas gaussianamente, permitiendo una fácil extracción de parámetros cosmológicos; y exploramos los efectos de los errores en la medición de la velocidad peculiar (PV). Terminamos con una prueba de concepto utilizando catálogos de galaxias simulados realistas, que demuestra que podemos medir y ajustar tanto el espectro de potencia de densidad de galaxias en el espacio de desplazamiento al rojo como el espectro de potencia de momentum a partir de encuestas de PV y que incluir este último mejora sustancialmente nuestras restricciones sobre la tasa de crecimiento de estructuras. También proporcionamos descripciones teóricas para modelar los multipolos de espectro de potencia de densidad y momentum en el espacio de desplazamiento al rojo no lineales, y pronosticar las restricciones sobre parámetros cosmológicos utilizando la información de Fisher contenida en estas mediciones para pesos arbitrarios. Estos pueden ser útiles para mediciones del espectro de potencia de densidad de galaxias incluso en ausencia de velocidades peculiares.