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Baryon acoustic oscillations and primordial non-Gaussianities with weak lensing

Grassi, Alessandra

PDF, English
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This work introduces two investigations on possible new weak lensing applications. In the first part, I present a study on the possibility of detecting baryon acoustic oscillations by means of 3d weak lensing (3dWL). Basing our analysis on a Fisher matrix approach, we quantify the uncertainty on inferring the amplitude of the power spectrum wiggles with 3dWL. Ultimately, we find that surveys like Euclid and DES should be able to detect, respectively, the first four and three oscillations, with errors reaching the 1% or 10% of the amplitude for the first two wiggles in the case of Euclid. The second part of this work focuses on the study of primordial non-Gaussianities with a classical weak lensing approach. We study inflationary bi- and trispectra, the strentgh of their signals, and the consequences of fitting data with a wrong type of bispectrum on the inferred on fNL. We conclude that contraints on fNL are not competitive with the ones from CMB, but nonetheless valuable in case of a scale-dependent fNL. Lastly, we quantify lensing ability to test the Suyama-Yamaguchi inequality, and ascertain that Euclid could give evidence in favour or against the inequality for large non-Gaussianity values (tauNL > 10^5 or fNL > 10^2).

Translation of abstract (German)

In dieser Arbeit untersuche ich zwei neue Anwendungsmöglichkeiten des schwachen kosmischen Linseneffekts. In dem ersten Teil meiner Dissertation zeige ich die Ergebnisse einer statistische Studie, die den Fisher-Formalismus verwendet, ob baryonische Oszillationen in dreidimensionalen Abbildungen der kosmischen Struktur über den Linseneffekt detektiert werden können. Mein Ergebnisse zeigen, dass Durchmusterungen wie Euclid und DES die ersten vier oder drei Oszillationen erkennen, wobei die Amplitude der ersten beiden Oszillationen statistische Fehler im Prozentbereich haben. Im zweiten Teil untersuche ich primordiale nicht-Gaußianitäten durch den klassischen Linseneffekt, insbesondere inflationäre Bi- und Trispektren, deren Signalstärke und die Auswirkungen einer falschen Modellwahl auf die Messung von Parametern wie fNL. Ich zeige, dass Einschränkungen auf fNL nicht mit dem CMB konkurrenzfähig sind, es sei denn die nicht-Gaußianitäten wären skalenabhängig. Schließlich untersuche ich die Möglichkeit, mit dem Linseneffekt die Suyama-Yamaguchi-Ungleichung zu testen, wobei Euclid in der Lage sein sollte, statistische Tests im Parameterbereich tauNL > 10^5 und fNL > 10^2 durchzuführen.

Item Type: Dissertation
Supervisor: Schäfer, Prof. Dr. Björn Malte
Date of thesis defense: 25 July 2013
Date Deposited: 09 Aug 2013 09:07
Date: 6 August 2013
Faculties / Institutes: The Faculty of Physics and Astronomy > Dekanat der Fakultät für Physik und Astronomie
Subjects: 500 Natural sciences and mathematics
520 Astronomy and allied sciences
530 Physics
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