Впервые измерена кросс-корреляция линзирования CMB и галактик на уровне 14 сигма

Международная группа астрофизиков впервые представила результаты измерения кросс-корреляции между картами линзирования реликтового излучения (CMB) и слабым гравитационным линзированием галактик с высокой статистической значимостью (около 14 сигма). Для анализа использовались данные телескопа SPT-3G (поляризационная карта D1) и данные третьего года наблюдений обзора темной энергии (DES Y3).

Гравитационное линзирование — искажение света от далеких объектов под действием гравитации массивных структур — дает прямую информацию о распределении темной материи. Линзирование CMB фиксирует искажения реликтового излучения на ранних этапах эволюции Вселенной, а линзирование галактик — на более поздних. Их кросс-корреляция позволяет проверить согласованность космологической модели и выявить систематические ошибки в каждом из наборов данных.

В работе впервые применена реконструкция линзирования CMB только на основе поляризационных данных, что минимизирует влияние фоновых источников (например, пыли). Для сравнения использовались и комбинированные оценки, включающие температуру, с разным балансом шума и помех. Выборка галактик была ограничена голубыми звездообразующими галактиками, менее подверженными внутреннему выравниванию.

В рамках стандартной космологической модели ?CDM, с учетом неопределенностей, связанных с внутренним выравниванием и барионным откликом, получено значение параметра S8 = 0,833^{+0,047}_{-0,061}. Этот результат согласуется как с данными первичной анизотропии CMB (планковские оценки), так и с чисто сдвиговыми анализами DES Y3.

Комбинируя полученное значение с данными Planck, ученые получили умеренные ограничения на астрофизические процессы, влияющие на кросс-корреляцию. В частности, впервые удалось оценить амплитуду внутреннего выравнивания галактик в DES Y3 с точностью, сопоставимой с анализами только по сдвигу, и установить нижний предел на интенсивность барионного отклика (обратной связи от звездообразования и активности ядер галактик).

Результат демонстрирует эффективность кросс-корреляции для проверки систематик и уточнения космологических параметров. Дальнейший анализ с увеличением площади обзора и улучшением моделей шумов обещает еще более жесткие ограничения.