Euclid preparation. Three-dimensional galaxy clustering in configuration space: Three-point correlation function estimation
本文提出并验证了两种算法——直接计数法与球谐函数分解法——以及一种随机划分技术,用于在欧几里得任务的数据分析流程中高效估算三点相关函数,结果表明对最终巡天数据进行完整的三点聚类分析在计算上是可行的,同时能够满足科学要求。
原作者: Euclid Collaboration, A. Veropalumbo (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), M. Moresco (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. Marulli (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), E. Branchini (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), M. Guidi (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Via Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), A. Farina (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), A. Pugno (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), E. Sefusatti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy), D. Tavagnacco (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), F. Rizzo (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), E. Romelli (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), S. de la Torre (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), A. Eggemeier (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), E. Sihvola (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), M. Viel (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), N. Aghanim (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), B. Altieri (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), S. Andreon (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), N. Auricchio (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Baccigalupi (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy), M. Baldi (Dipartimento di Fisica e Astronomia, Università di Bologna, Via Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), S. Bardelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), P. Battaglia (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), A. Biviano (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), M. Brescia (Department of Physics "E. Pancini", University Federico II, Via Cinthia 6, 80126, Napoli, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), S. Camera (Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INFN-Sezione di Torino, Via P. Giuria 1, 10125 Torino, Italy, INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), G. Cañas-Herrera (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK, Leiden Observatory, Leiden University, Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden, The Netherlands), V. Capobianco (INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), C. Carbone (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), V. F. Cardone (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), J. Carretero (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), S. Casas (Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V), M. Castellano (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), G. Castignani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Cavuoti (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy, INFN section of Naples, Via Cinthia 6, 80126, Napoli, Italy), K. C. Chambers (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), A. Cimatti (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), C. Colodro-Conde (Instituto de Astrofísica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain), G. Congedo (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), C. J. Conselice (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK), L. Conversi (European Space Agency/ESRIN, Largo Galileo Galilei 1, 00044 Frascati, Roma, Italy, ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), Y. Copin (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), F. Courbin (Institut de Ciències del Cosmos, Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats, Institut de Ciencies de l'Espai), H. M. Courtois (UCB Lyon 1, CNRS/IN2P3, IUF, IP2I Lyon, 4 rue Enrico Fermi, 69622 Villeurbanne, France), A. Da Silva (Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Edifício C8, Campo Grande, PT1749-016 Lisboa, Portugal, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Campo Grande, 1749-016 Lisboa, Portugal), H. Degaudenzi (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), G. De Lucia (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), H. Dole (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), F. Dubath (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), X. Dupac (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), S. Dusini (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), S. Escoffier (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), M. Farina (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), R. Farinelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. Faustini (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, Space Science Data Center, Italian Space Agency, via del Politecnico snc, 00133 Roma, Italy), S. Ferriol (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), F. Finelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), P. Fosalba (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institute of Space Sciences), S. Fotopoulou (School of Physics, HH Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Tyndall Avenue, Bristol, BS8 1TL, UK), M. Frailis (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), E. Franceschi (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Fumana (INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), S. Galeotta (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), K. George (University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr. 1, 81679 Munich, Germany), W. Gillard (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), B. Gillis (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), C. Giocoli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), P. Gómez-Alvarez (FRACTAL S.L.N.E., calle Tulipán 2, Portal 13 1A, 28231, Las Rozas de Madrid, Spain, ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), J. Gracia-Carpio (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Grazian (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), F. Grupp (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany, Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr. 1, 81679 München, Germany), L. Guzzo (Dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli", Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy), W. Holmes (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), F. Hormuth (Felix Hormuth Engineering, Goethestr. 17, 69181 Leimen, Germany), A. Hornstrup (Technical University of Denmark, Elektrovej 327, 2800 Kgs. Lyngby, Denmark, Cosmic Dawn Center), K. Jahnke (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), M. Jhabvala (NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD 20771, USA), B. Joachimi (Department of Physics and Astronomy, University College London, Gower Street, London WC1E 6BT, UK), S. Kermiche (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), A. Kiessling (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), B. Kubik (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), M. Kunz (Université de Genève, Département de Physique Théorique and Centre for Astroparticle Physics, 24 quai Ernest-Ansermet, CH-1211 Genève 4, Switzerland), H. Kurki-Suonio (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), A. M. C. Le Brun (Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France), S. Ligori (INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino, Via Osservatorio 20, 10025 Pino Torinese), P. B. Lilje (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), V. Lindholm (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), I. Lloro (SKAO, Jodrell Bank, Lower Withington, Macclesfield SK11 9FT, UK), G. Mainetti (Centre de Calcul de l'IN2P3/CNRS, 21 avenue Pierre de Coubertin 69627 Villeurbanne Cedex, France), D. Maino (Dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli", Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy, INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy, INFN-Sezione di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy), E. Maiorano (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), O. Mansutti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), S. Marcin (University of Applied Sciences and Arts of Northwestern Switzerland, School of Computer Science, 5210 Windisch, Switzerland), O. Marggraf (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), M. Martinelli (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), N. Martinet (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), R. J. Massey (Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), E. Medinaceli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Mei (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France, CNRS-UCB International Research Laboratory, Centre Pierre Binétruy, IRL2007, CPB-IN2P3, Berkeley, USA), M. Melchior (University of Applied Sciences and Arts of Northwestern Switzerland, School of Engineering, 5210 Windisch, Switzerland), Y. Mellier (Institut d'Astrophysique de Paris, 98bis Boulevard Arago, 75014, Paris, France, Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, and Sorbonne Université, 98 bis boulevard Arago, 75014 Paris, France), M. Meneghetti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), E. Merlin (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), G. Meylan (Institute of Physics, Laboratory of Astrophysics, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne), A. Mora (Telespazio UK S.L. for European Space Agency), L. Moscardini (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), C. Neissner (Institut de Física d'Altes Energies, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), S. -M. Niemi (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), J. W. Nightingale (School of Mathematics, Statistics and Physics, Newcastle University, Herschel Building, Newcastle-upon-Tyne, NE1 7RU, UK), C. Padilla (Institut de Física d'Altes Energies), S. Paltani (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), F. Pasian (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), K. Pedersen (DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 155, 2200 Copenhagen, Denmark), W. J. Percival (Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada, Department of Physics and Astronomy, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada, Perimeter Institute for Theoretical Physics, Waterloo, Ontario N2L 2Y5, Canada), V. Pettorino (European Space Agency/ESTEC, Keplerlaan 1, 2201 AZ Noordwijk, The Netherlands), S. Pires (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), G. Polenta (Space Science Data Center, Italian Space Agency, via del Politecnico snc, 00133 Roma, Italy), M. Poncet (Centre National d'Etudes Spatiales -- Centre spatial de Toulouse, 18 avenue Edouard Belin, 31401 Toulouse Cedex 9, France), L. A. Popa (Institute of Space Science, Str. Atomistilor, nr. 409 Măgurele, Ilfov, 077125, Romania), L. Pozzetti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. Raison (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), A. Renzi (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), J. Rhodes (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, 4800 Oak Grove Drive, Pasadena, CA, 91109, USA), G. Riccio (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), M. Roncarelli (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), R. Saglia (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr. 1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), Z. Sakr (Institut für Theoretische Physik, University of Heidelberg, Philosophenweg 16, 69120 Heidelberg, Germany, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université St Joseph, Faculty of Sciences, Beirut, Lebanon), D. Sapone (Departamento de Física, FCFM, Universidad de Chile, Blanco Encalada 2008, Santiago, Chile), B. Sartoris (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr. 1, 81679 München, Germany, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), P. Schneider (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), T. Schrabback (Universität Innsbruck, Institut für Astro- und Teilchenphysik, Technikerstr. 25/8, 6020 Innsbruck, Austria), A. Secroun (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), G. Seidel (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), S. Serrano (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Satlantis, University Science Park, Sede Bld 48940, Leioa-Bilbao, Spain, Institute of Space Sciences), P. Simon (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), C. Sirignano (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), G. Sirri (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), L. Stanco (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), J. Steinwagner (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), P. Tallada-Crespí (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra), A. N. Taylor (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), I. Tereno (Departamento de Física, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Edifício C8, Campo Grande, PT1749-016 Lisboa, Portugal, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-018 Lisboa, Portugal), N. Tessore (Mullard Space Science Laboratory, University College London, Holmbury St Mary, Dorking, Surrey RH5 6NT, UK), S. Toft (Cosmic Dawn Center, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 128, 2200 Copenhagen, Denmark), R. Toledo-Moreo (Universidad Politécnica de Cartagena, Departamento de Electrónica y Tecnología de Computadoras, Plaza del Hospital 1, 30202 Cartagena, Spain), F. Torradeflot (Port d'Informació Científica, Campus UAB, C. Albareda s/n, 08193 Bellaterra, Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), I. Tutusaus (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), L. Valenziano (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), J. Valiviita (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland, Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), T. Vassallo (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), G. Verdoes Kleijn (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), Y. Wang (Caltech/IPAC, 1200 E. California Blvd., Pasadena, CA 91125, USA), J. Weller (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr. 1, 81679 München, Germany, Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), G. Zamorani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. M. Zerbi (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), E. Zucca (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), V. Allevato (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy), M. Ballardini (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), C. Benoist (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Bd de l'Observatoire, CS 34229, 06304 Nice cedex 4, France), M. Bolzonella (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), E. Bozzo (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), C. Burigana (INAF, Istituto di Radioastronomia, Via Piero Gobetti 101, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), R. Cabanac (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), M. Calabrese (Astronomical Observatory of the Autonomous Region of the Aosta Valley, INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), A. Cappi (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Bd de l'Observatoire, CS 34229, 06304 Nice cedex 4, France, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), T. Castro (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), J. A. Escartin Vigo (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), L. Gabarra (Department of Physics, Oxford University, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), J. García-Bellido (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain), V. Gautard (CEA Saclay, DFR/IRFU, Service d'Astrophysique, Bat. 709, 91191 Gif-sur-Yvette, France), J. Macias-Perez (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC-IN2P3, 53, Avenue des Martyrs, 38000, Grenoble, France), R. Maoli (Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma, Piazzale Aldo Moro 2, 00185 Roma, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), J. Martín-Fleitas (Aurora Technology for European Space Agency), N. Mauri (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), R. B. Metcalf (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), P. Monaco (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), A. Pezzotta (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), M. Pöntinen (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), I. Risso (INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), V. Scottez (Institut d'Astrophysique de Paris, 98bis Boulevard Arago, 75014, Paris, France, ICL, Junia, Université Catholique de Lille, LITL, 59000 Lille, France), M. Sereno (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), M. Tenti (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), M. Tucci (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), M. Wiesmann (Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, P.O. Box 1029 Blindern, 0315 Oslo, Norway), Y. Akrami (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain, CERCA/ISO, Department of Physics, Case Western Reserve University, 10900 Euclid Avenue, Cleveland, OH 44106, USA), G. Alguero (Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, LPSC-IN2P3, 53, Avenue des Martyrs, 38000, Grenoble, France), I. T. Andika (University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr. 1, 81679 Munich, Germany), G. Angora (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Via Moiariello 16, 80131 Napoli, Italy, Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy), S. Anselmi (INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, Laboratoire Univers et Théorie, Observatoire de Paris, Université PSL, Université Paris Cité, CNRS, 92190 Meudon, France), M. Archidiacono (Dipartimento di Fisica "Aldo Pontremoli", Università degli Studi di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy, INFN-Sezione di Milano, Via Celoria 16, 20133 Milano, Italy), F. Atrio-Barandela (Departamento de Física Fundamental. Universidad de Salamanca. Plaza de la Merced s/n. 37008 Salamanca, Spain), E. Aubourg (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France, IRFU, CEA, Université Paris-Saclay 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France), L. Bazzanini (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), J. Bel (Aix-Marseille Université, Université de Toulon, CNRS, CPT, Marseille, France), D. Bertacca (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), M. Bethermin (Université de Strasbourg, CNRS, Observatoire astronomique de Strasbourg, UMR 7550, 67000 Strasbourg, France), F. Beutler (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), A. Blanchard (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), L. Blot (Center for Data-Driven Discovery, Kavli IPMU, Laboratoire d'etude de l'Univers et des phenomenes eXtremes, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS, 92190 Meudon, France), H. Böhringer (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany, University Observatory, LMU Faculty of Physics, Scheinerstr. 1, 81679 Munich, Germany, Max-Planck-Institut für Physik, Boltzmannstr. 8, 85748 Garching, Germany), M. Bonici (Waterloo Centre for Astrophysics, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada, INAF-IASF Milano, Via Alfonso Corti 12, 20133 Milano, Italy), S. Borgani (Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy), M. L. Brown (Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics and Astronomy, University of Manchester, Oxford Road, Manchester M13 9PL, UK), S. Bruton (California Institute of Technology, 1200 E California Blvd, Pasadena, CA 91125, USA), A. Calabro (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), B. Camacho Quevedo (IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), F. Caro (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), C. S. Carvalho (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa, Tapada da Ajuda, 1349-018 Lisboa, Portugal), F. Cogato (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Conseil (Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS/IN2P3, IP2I Lyon, UMR 5822, Villeurbanne, F-69100, France), A. R. Cooray (Department of Physics \& Astronomy, University of California Irvine, Irvine CA 92697, USA), O. Cucciati (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Davini (INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), G. Desprez (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, PO Box 800, 9700 AV Groningen, The Netherlands), A. Díaz-Sánchez (Departamento Física Aplicada, Universidad Politécnica de Cartagena, Campus Muralla del Mar, 30202 Cartagena, Murcia, Spain), S. Di Domizio (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), J. M. Diego (Instituto de Física de Cantabria, Edificio Juan Jordá, Avenida de los Castros, 39005 Santander, Spain), V. Duret (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), M. Y. Elkhashab (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy, Dipartimento di Fisica - Sezione di Astronomia, Università di Trieste, Via Tiepolo 11, 34131 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), A. Enia (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), Y. Fang (Universitäts-Sternwarte München, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Scheinerstr. 1, 81679 München, Germany), A. G. Ferrari (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), A. Finoguenov (Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), F. Fontanot (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy), A. Franco (INFN, Sezione di Lecce, Via per Arnesano, CP-193, 73100, Lecce, Italy, Department of Mathematics and Physics E. De Giorgi, University of Salento, Via per Arnesano, CP-I93, 73100, Lecce, Italy, INAF-Sezione di Lecce, c/o Dipartimento Matematica e Fisica, Via per Arnesano, 73100, Lecce, Italy), K. Ganga (Université Paris Cité, CNRS, Astroparticule et Cosmologie, 75013 Paris, France), T. Gasparetto (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy), E. Gaztanaga (Institute of Space Sciences, Institut d'Estudis Espacials de Catalunya, Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), F. Giacomini (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), F. Gianotti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), G. Gozaliasl (Department of Computer Science, Aalto University, PO Box 15400, Espoo, FI-00 076, Finland, Department of Physics, P.O. Box 64, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), A. Gruppuso (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), C. M. Gutierrez (Instituto de Astrofísica de Canarias, E-38205 La Laguna, Tenerife, Spain, Universidad de La Laguna, Dpto. Astrofí sica, E-38206 La Laguna, Tenerife, Spain), A. Hall (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, Blackford Hill, Edinburgh EH9 3HJ, UK), H. Hildebrandt (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute), J. Hjorth (DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen, Jagtvej 155, 2200 Copenhagen, Denmark), S. Joudaki (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas, Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), J. J. E. Kajava (Department of Physics and Astronomy, Vesilinnantie 5, University of Turku, 20014 Turku, Finland, Finnish Centre for Astronomy with ESO, Serco for European Space Agency), Y. Kang (Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), V. Kansal (ARC Centre of Excellence for Dark Matter Particle Physics, Melbourne, Australia, Centre for Astrophysics \& Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Victoria 3122, Australia), D. Karagiannis (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Department of Physics and Astronomy, University of the Western Cape, Bellville, Cape Town, 7535, South Africa), K. Kiiveri (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), J. Kim (Department of Physics, Oxford University, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), C. C. Kirkpatrick (Department of Physics and Helsinki Institute of Physics, Gustaf Hällströmin katu 2, University of Helsinki, 00014 Helsinki, Finland), S. Kruk (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain), M. Lattanzi (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy), L. Legrand (DAMTP, Centre for Mathematical Sciences, Wilberforce Road, Cambridge CB3 0WA, UK, Kavli Institute for Cosmology Cambridge, Madingley Road, Cambridge, CB3 0HA, UK), M. Lembo (Institut d'Astrophysique de Paris, UMR 7095, CNRS, and Sorbonne Université, 98 bis boulevard Arago, 75014 Paris, France), F. Lepori (Department of Astrophysics, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland), G. Leroy (Department of Physics, Centre for Extragalactic Astronomy, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK, Department of Physics, Institute for Computational Cosmology, Durham University, South Road, Durham, DH1 3LE, UK), G. F. Lesci (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), J. Lesgourgues (Institute for Theoretical Particle Physics and Cosmology), T. I. Liaudat (IRFU, CEA, Université Paris-Saclay 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France), S. J. Liu (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), A. Loureiro (Oskar Klein Centre for Cosmoparticle Physics, Department of Physics, Stockholm University, Stockholm, SE-106 91, Sweden, Astrophysics Group, Blackett Laboratory, Imperial College London, London SW7 2AZ, UK), M. Magliocchetti (INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, via del Fosso del Cavaliere, 100, 00100 Roma, Italy), F. Mannucci (INAF-Osservatorio Astrofisico di Arcetri, Largo E. Fermi 5, 50125, Firenze, Italy), C. J. A. P. Martins (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Rua das Estrelas, 4150-762 Porto, Portugal, Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, CAUP, Rua das Estrelas, PT4150-762 Porto, Portugal), L. Maurin (Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), M. Migliaccio (Dipartimento di Fisica, Università di Roma Tor Vergata, Via della Ricerca Scientifica 1, Roma, Italy, INFN, Sezione di Roma 2, Via della Ricerca Scientifica 1, Roma, Italy), M. Miluzio (ESAC/ESA, Camino Bajo del Castillo, s/n., Urb. Villafranca del Castillo, 28692 Villanueva de la Cañada, Madrid, Spain, HE Space for European Space Agency), C. Moretti (INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy, IFPU, Institute for Fundamental Physics of the Universe, via Beirut 2, 34151 Trieste, Italy, INFN, Sezione di Trieste, Via Valerio 2, 34127 Trieste TS, Italy), G. Morgante (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), S. Nadathur (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK), K. Naidoo (Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth PO1 3FX, UK, Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), P. Natoli (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy), A. Navarro-Alsina (Universität Bonn, Argelander-Institut für Astronomie, Auf dem Hügel 71, 53121 Bonn, Germany), S. Nesseris (Instituto de Física Teórica UAM-CSIC, Campus de Cantoblanco, 28049 Madrid, Spain), L. Pagano (Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra, Università degli Studi di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Ferrara, Via Giuseppe Saragat 1, 44122 Ferrara, Italy), D. Paoletti (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy, INFN-Bologna, Via Irnerio 46, 40126 Bologna, Italy), F. Passalacqua (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), K. Paterson (Max-Planck-Institut für Astronomie, Königstuhl 17, 69117 Heidelberg, Germany), L. Patrizii (INFN-Sezione di Bologna, Viale Berti Pichat 6/2, 40127 Bologna, Italy), R. Paviot (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), A. Pisani (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), D. Potter (Department of Astrophysics, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland), G. W. Pratt (Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM, 91191, Gif-sur-Yvette, France), S. Quai (Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" - Alma Mater Studiorum Università di Bologna, via Piero Gobetti 93/2, 40129 Bologna, Italy, INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), M. Radovich (INAF-Osservatorio Astronomico di Padova, Via dell'Osservatorio 5, 35122 Padova, Italy), K. Rojas (University of Applied Sciences and Arts of Northwestern Switzerland, School of Computer Science, 5210 Windisch, Switzerland), W. Roster (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Giessenbachstr. 1, 85748 Garching, Germany), S. Sacquegna (INAF - Osservatorio Astronomico d'Abruzzo, Via Maggini, 64100, Teramo, Italy), M. Sahlén (Theoretical astrophysics, Department of Physics and Astronomy, Uppsala University, Box 516, 751 37 Uppsala, Sweden), D. B. Sanders (Institute for Astronomy, University of Hawaii, 2680 Woodlawn Drive, Honolulu, HI 96822, USA), E. Sarpa (SISSA, International School for Advanced Studies, Via Bonomea 265, 34136 Trieste TS, Italy, ICSC - Centro Nazionale di Ricerca in High Performance Computing, Big Data e Quantum Computing, Via Magnanelli 2, Bologna, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Trieste, Via G. B. Tiepolo 11, 34143 Trieste, Italy), A. Schneider (Department of Astrophysics, University of Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland), D. Sciotti (INAF-Osservatorio Astronomico di Roma, Via Frascati 33, 00078 Monteporzio Catone, Italy, INFN-Sezione di Roma, Piazzale Aldo Moro, 2 - c/o Dipartimento di Fisica, Edificio G. Marconi, 00185 Roma, Italy), E. Sellentin (Mathematical Institute, University of Leiden, Einsteinweg 55, 2333 CA Leiden, The Netherlands, Leiden Observatory, Leiden University, Einsteinweg 55, 2333 CC Leiden, The Netherlands), L. C. Smith (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK), J. G. Sorce (Univ. Lille, CNRS, Centrale Lille, UMR 9189 CRIStAL, 59000 Lille, France, Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d'astrophysique spatiale, 91405, Orsay, France), K. Tanidis (Department of Physics, Oxford University, Keble Road, Oxford OX1 3RH, UK), C. Tao (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), F. Tarsitano (Institute for Particle Physics and Astrophysics, Dept. of Physics, ETH Zurich, Wolfgang-Pauli-Strasse 27, 8093 Zurich, Switzerland, Department of Astronomy, University of Geneva, ch. d'Ecogia 16, 1290 Versoix, Switzerland), G. Testera (INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy), R. Teyssier (Department of Astrophysical Sciences, Peyton Hall, Princeton University, Princeton, NJ 08544, USA), S. Tosi (Dipartimento di Fisica, Università di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INFN-Sezione di Genova, Via Dodecaneso 33, 16146, Genova, Italy, INAF-Osservatorio Astronomico di Brera, Via Brera 28, 20122 Milano, Italy), A. Troja (Dipartimento di Fisica e Astronomia "G. Galilei", Università di Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy, INFN-Padova, Via Marzolo 8, 35131 Padova, Italy), A. Venhola (Space physics and astronomy research unit, University of Oulu, Pentti Kaiteran katu 1, FI-90014 Oulu, Finland), D. Vergani (INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna, Via Piero Gobetti 93/3, 40129 Bologna, Italy), F. Vernizzi (Institut de Physique Théorique, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France), G. Verza (International Centre for Theoretical Physics, Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute, 162 5th Avenue, 10010, New York, NY, USA), P. Vielzeuf (Aix-Marseille Université, CNRS/IN2P3, CPPM, Marseille, France), S. Vinciguerra (Aix-Marseille Université, CNRS, CNES, LAM, Marseille, France), N. A. Walton (Institute of Astronomy, University of Cambridge, Madingley Road, Cambridge CB3 0HA, UK), A. H. Wright (Ruhr University Bochum, Faculty of Physics and Astronomy, Astronomical Institute)
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想象宇宙是一个巨大的三维派对。在这个派对中,星系是宾客。长期以来,天文学家通过观察宾客如何配对(两点统计)来研究这个派对。他们会问:“如果我站在这里,看到另一个宾客站在我旁边有多大的可能性?”这种方法非常成功,但这就像试图通过只听人们成对耳语来理解一场复杂的对话。
本文旨在升级“听音设备”,以聆听整个群体的对话。具体来说,它关注三个星系如何形成三角形。这被称为三点相关函数(3PCF)。
以下是作者所做工作的简要分解,使用了日常类比:
1. 问题:数三角形很难
为了理解宇宙的形状,团队需要在庞大的数据集(欧几里得巡天,将绘制数百万个星系的地图)中计算由三个星系形成的每一个可能的三角形。
- 挑战:如果你有 100 万名宾客,手动计算所有可能的三人组合对标准计算机来说是一项数学上不可能完成的任务。这就像试图在拥有 10 万名观众的体育场里,手工计算所有可能的三人小组。所需时间呈立方级增长,以至于完成这项工作可能需要数年甚至数世纪。
2. 解决方案:两种不同的计数策略
团队开发了一套软件流程(计算机指令集),包含两种不同的方法来解决这个计数问题:
方法 A:“蛮力”计数(直接计数)
- 工作原理:它检查每一个星系,找到其邻近星系,然后检查所有可能的三人组合。
- 类比:这就像一名侦探走到房间里的每个人面前,问:“你的两个最好朋友是谁?”并记录下来。它是 100% 准确且精确的,但极其缓慢。
- 结论:论文指出,这种方法对于最终庞大的欧几里得巡天来说太慢了。它仅作为“金标准”保留,用于检查另一种方法是否正常工作。
方法 B:“谐波”捷径(球谐函数分解)
- 工作原理:这种方法不是计算每一个具体的三角形,而是将星系的分布模式分解为“波”或“层”(就像将复杂的声音分解为音符)。它计算这些层中的模式,然后从中重建三角形计数。
- 类比:与其计算每一个具体的三人小组,不如观察人群的整体“氛围”。你注意到人们倾向于聚集成特定的形状。你可以通过分析这些形状来重建三角形的数量。
- 结论:这种方法快得多(按平方级扩展,而非立方级)。论文证明,尽管它是一种近似方法(无法捕捉每一个微小细节),但其精度足以满足任务的科学目标。
3. “分割”技巧:削减工作量
即使有了更快的“谐波”方法,计算随机背景噪声(用于校准数据)仍然过于繁重。
- 创新:团队引入了一种“随机分割”技术。
- 类比:想象你需要计算 50,000 棵树上的叶子数量来校准你的树叶计数机器。与其一次性爬上所有 50,000 棵树,不如将工作分割。你派遣 25 个不同的团队,每个团队爬 2,000 棵树,然后取他们的平均值。
- 结果:这个技巧将计算时间减少了10倍,且没有损失精度。这就像让超级计算机完成大型主机的工作。
4. “三角形形状”问题
作者发现,“谐波”捷径对于大多数三角形形状(如细长的三角形)效果完美。然而,它在处理等腰三角形(两条边长度完全相同)时会有些吃力。
- 类比:把这个捷径想象成一位翻译,他擅长翻译长而流畅的句子,但有时会在非常短、重复的短语上卡壳。
- 修正:论文指出,对于这些特定的“卡壳”形状,团队仍然可以使用缓慢的“蛮力”方法,因为它们很罕见。对于绝大多数三角形,快速方法完美无缺。
5. 最终测试:它奏效了吗?
团队使用预先知道答案的假星系数据(模拟)进行了数千次测试。
- “零测试”:他们创造了一个假宇宙,其中的星系是随机放置的(就像电视屏幕上的雪花噪点)。在这个宇宙中,应该没有三角形。他们的代码正确地发现了零个三角形,证明它不会编造虚假的模式。
- 速度测试:他们计算了处理最终欧几里得数据所需的时间。
- 旧方法(蛮力):需要数年。
- 新方法(谐波 + 分割):可以在大约一天内完成。
结论
这篇论文本质上是为欧几里得空间望远镜设计的一种新型超快计算器的“用户手册”和“质量控制报告”。它证明我们现在可以快速、准确地测量宇宙的复杂三维形状(星系三角形)。这使得天文学家能够突破当前在理解暗能量和宇宙演化方面的限制,而无需等待计算机完成数学运算数百年。
技术摘要:构型空间中的三维星系成团性:三点相关函数估计
问题陈述
欧几里得(Euclid)任务旨在利用覆盖 50 Gpc³、包含数百万个星系的谱巡天,绘制宇宙的大尺度结构图。虽然两点统计量(2PCF)是标准方法,但晚期宇宙密度场的非高斯特性需要更高阶的统计量,特别是三点相关函数(3PCF),以打破参数简并并约束宇宙学模型。然而,对于欧几里得任务规模的 dataset,估计 3PCF 在计算上是不可行的。直接的三重态计数方法具有 O(N3) 的复杂度,对于预期的对象数量(N∼107)以及所需的随机星表(通常比数据密集 50 倍)而言,这是不可行的。此外,欧几里得科学地面段(ESGS)要求估计量不仅准确,而且对巡天几何和选择效应具有鲁棒性,同时严格遵守计算约束。
方法论
本文详细阐述了欧几里得 ESGS 流程中 3PCF-GC 处理函数的实现与验证。该代码用 C++ 编写并集成到欧几里得开发环境(EDEN)中,采用两种主要算法进行三重态计数:
- 直接计数(DC): 一种蛮力方法,在构型空间中统计所有自三重态和交叉三重态。虽然该方法精确且适用于基准测试或稀有天体(例如星系团),但其 O(N3) 的复杂度使其无法应用于欧几里得全巡天。
- 球谐分解(SHD): 基于 Slepian & Eisenstein (2015) 的方法,该方法将每个主星系周围的局部密度场展开为球谐函数。通过将信息压缩至最大多极阶数 ℓmax 的勒让德系数,该算法将复杂度降低至 O(N2)。随后,3PCF 通过求和多极矩(直接求和,ζ^DS)重建,或者通过使用修正的 Szapudi–Szalay 估计量(ζ^SE)直接估计 3PCF 的勒让德系数来重建,后者通过模式混合矩阵考虑了边缘效应。
为了解决生成随机三重态(Szapudi–Szalay 估计量所需)的计算瓶颈,作者实施了一种随机分割技术。将随机星表划分为 Nsplit 个子样本,并通过平均这些子样本的结果来估计 3PCF。只要优化分割因子,这种方法就能显著降低计算成本,而不会引入显著的系统误差。
估计量利用 Szapudi–Szalay 形式体系,将连通的 3PCF(ζ)与非连通部分(随机和关联对)分离。该流程支持多种三角形参数化(SIDE、THETA、COSTHETA),并输出完整的 3PCF 和约化 3PCF(Q)。
主要贡献
- 实现: 开发了一种可投入生产的、并行化(OpenMP)的 C++ 代码,并集成到欧几里得 ESGS 流程中,能够处理全谱巡天数据。
- 算法效率: 采用 SHD 作为参考方法,证明其能够在可行的时间框架内(数天而非数年)处理欧几里得规模的数据集,同时保持科学精度。
- 随机分割优化: 验证并实施了随机分割技术,该技术将 SHD 的随机三重态计数计算成本降低了约 10 倍,将 DC 降低了约 500 倍,最佳分割因子为 Nsplit=25(对应于 1.5–2 倍数据密度的随机密度)。
- 验证框架: 一套全面的测试套件,包括对高斯模拟的零检验、SHD 展开的收敛性研究,以及两种边缘校正方法(ζ^DS 与 ζ^SE)之间的比较。
结果
- 收敛性: SHD 方法对于非等腰三角形构型收敛迅速。对于 ℓmax=10,SHD 与精确 DC 方法之间的差异远小于预期的统计误差(系统偏差小于统计不确定性的 10%)。然而,对于等腰构型(其中 r12≈r13),收敛速度较慢,特别是在 3PCF 表现出剧烈变化的小尺度上。
- 零检验: 使用 600 个高斯模拟(其本征 3PCF 为零),该流程恢复了零信号,系统误差远低于 10% 的要求,证实了估计量中不存在显著偏差。
- 边缘校正: 直接求和与 Slepian–Eisenstein 估计量之间的比较显示,差异小于统计误差的 3%,表明对于欧几里得巡天几何,边缘效应得到了良好管理。
- 计算预测: 对于欧几里得全谱巡天(数据发布 1–3),采用 Nsplit=25 和 32 个线程的 SHD 方法,预计可在约一天内完成所有构型的 3PCF 测量。相比之下,DC 方法将需要数月到数年的时间,使其无法用于全巡天。
意义
本文确立了对最终欧几里得巡天进行完整、高精度的三点相关函数分析在计算上是可行的。通过验证 SHD 方法和随机分割技术,作者为从欧几里得数据中提取非高斯信息提供了一套稳健的工具包。这项工作确认,尽管 SHD 是一种近似方法,但它满足了任务对系统偏差的科学要求,从而能够高效地测量宇宙学参数。该代码设计为可扩展,支持未来对各向异性 3PCF 和更高阶 N 点相关函数的分析,从而确保欧几里得任务能够充分利用其庞大星系星表的统计能力。
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