Photometric redshift calibration in DES Y3

Abstract

Un calibratge de desplaçament esbiaixat al vermell és un dels factors limitants de les enquestes d'imatge de camp ampli. Els resultats cosmològics obtinguts a partir de l'estudi de lents gravitacionals febles pateixen especialment aquesta estimació errònia, que depèn de les distribucions de desplaçament cap al vermell (redshift) tant de la lent com de les galàxies font. En aquesta tesi, presentem la metodologia de calibratge del redshift desenvolupada a partir de l'anàlisi de les dades dels tres primers anys del Dark Energy Survey (DES Y3). Consisteix en una combinació de lligams obtinguts de la fotometria i les posicions de les galàxies, obtinguts d'un esquema de Self-Organizing Maps (SOMPZ) i clustering redshifts (WZ), respectivament. Presentem les distribucions de redshift estimades i les incerteses inherents del mètode WZ i la seva combinació amb SOMPZ per a la mostra de galàxies de font de lents febles DES Y3. Per a la mostra de lents fiducials MagLim, presentem tota la metodologia, que ha demostrat ser més precisa que el calibratge de redshift original DES Y3. Estudiem l'impacte de l'ús de la distribució de redshift recentment calibrada de la mostra de lents MagLim sobre els resultats cosmològics de l'agrupació de galàxies i l'estudi de lents galàxia-galàxia. Suposant una cosmologia ΛCDM, obtenim un desplaçament de ~ 0,4σ en el pla de densitat de matèria i amplitud d'agrupació en comparació amb els resultats de base de DES Y3, destacant la importància de la calibració del redshift de la mostra de

Una calibración de corrimiento al rojo incorrecta es uno de los factores limitantes de las encuestas cosmológicas fotométricas de campo amplio. Las restricciones cosmológicas de las lentes gravitatorias débiles sufren particularmente de esta estimación errónea, confiando en las distribuciones de corrimiento al rojo tanto de la lente como de las galaxias fuente. En esta tesis presentamos la metodología de calibración de redshift desarrollada para el análisis de los primeros tres años de datos del Dark Energy Survey (DES Y3). Consiste en una combinación de restricciones de fotometría y posiciones de galaxias, respectivamente de un esquema de Self-Organizing Maps (SOMPZ) y clustering redshifts (WZ). Presentamos las distribuciones de desplazamiento al rojo estimadas y las incertidumbres inherentes del método WZ y su combinación con SOMPZ para la muestra de galaxia de fondo de lente débil DES Y3, mientras que para la muestra de lente fiduciario MagLim presentamos toda la metodología, que ha demostrado ser más precisa que la Calibración de corrimiento al rojo DES Y3 original. Estudiamos el impacto del uso de la distribución de corrimiento al rojo recién calibrada de la muestra de lente MagLim en las restricciones cosmológicas del agrupamiento de galaxias y la lente galaxia-galaxia. Suponiendo una cosmología ΛCDM, obtenemos un cambio de ~0.4σ en la densidad de la materia y el plano de amplitud de agrupamiento en comparación con los resultados fiduciarios DES Y3, lo que destaca la importancia de la calibración del corrimiento al rojo de la muestra de la lente en los análisis cosmológicos de múltiples sondas.

Biased redshift calibration is one of the limiting factors of wide-field imaging surveys. Cosmological constraints from weak gravitational lensing suffer particularly from this misestimation, relying on the redshift distributions of both the lens and source galaxies. In this thesis we present the redshift calibration methodology developed for the analysis of the first three years of data of the Dark Energy Survey (DES Y3). It consists of a combination of constraints from photometry and galaxy positions, respectively from a Self-Organising Maps scheme (SOMPZ) and clustering redshifts (WZ). We present the estimated redshift distributions and inherent uncertainties of the WZ method and its combination with SOMPZ for the DES Y3 weak lensing source galaxy sample, while for the fiducial lens sample MagLim we present the whole methodology, which has proven to be more accurate than the original DES Y3 redshift calibration. We study the impact of using the newly calibrated redshift distribution of the MagLim lens sample on cosmological constraints from galaxy clustering and galaxy-galaxy lensing. Assuming a ΛCDM cosmology, we obtain a ~0.4σ shift in the matter density and clustering amplitude plane compared to the fiducial DES Y3 results, highlighting the importance of the redshift calibration of the lens sample in multi-probe cosmological analyses.