CosmoFit: новый инструмент для байесовской оценки космологических параметров

В статье на arXiv представлен CosmoFit — настольное приложение с графическим интерфейсом для байесовской оценки космологических параметров. Инструмент ориентирован на анализ фоновой космологии и призван снизить порог входа для исследователей, не желающих углубляться в программирование.

С помощью CosmoFit можно задать собственную историю расширения Вселенной H(z), указать фиксированные и варьируемые параметры, назначить априорные диапазоны и масштабы предложений, выбрать доступные наблюдательные правдоподобия и запустить марковские цепи Монте-Карло через единый интерфейс. Это позволяет проводить сложные статистические выводы без написания кода вручную.

В основе работы приложения лежат библиотеки Cobaya для байесовского сэмплирования и GetDist для анализа и визуализации апостериорных распределений. Сейчас поддерживаются данные космических хронометров и официальные сверхновые правдоподобия Pantheon+, Pantheon+SH0ES и Union3, доступные через Cobaya.

Для каждого запуска CosmoFit сохраняет конфигурационные файлы, метаданные, журналы выполнения, цепи и численные сводки. Такая структура обеспечивает прозрачность и воспроизводимость анализа, что важно для научной работы.

Разработчики проверили производительность инструмента с помощью модульных тестов, теста восстановления параметров на синтетических данных и независимого сравнения с анализом, выполненным напрямую в Cobaya. Результаты показали, что средние значения апостериорных распределений, полученные двумя способами, совпадают с точностью менее одного процента.

В качестве иллюстративного примера авторы провели анализ плоской модели wCDM с использованием данных Pantheon+SH0ES и получили ограничения на параметры и треугольные графики непосредственно из интерфейса. Это демонстрирует практическую применимость CosmoFit для исследовательских и учебных задач, связанных с явными моделями фонового расширения Вселенной.