宇宙剪切不仅是研究暗物质大尺度分布的最直接手段,而且对暗能量和引力性质敏感,是检验暗物质、暗能量和引力理论的最主要和直接的观测手段之一,成为未来大型宇宙学观测项目最主要的科学目标。成果内容主要包括:(1)利用CFHTLS巡天数据得到从非线性到线性尺度的宇宙剪切信号;(2)分析探测暗物质的空间分布和功率谱,并限制宇宙学模型。该研究观测数据量极大、测量要求极高,需国际大团队合作才能开展。在评估期间,该方面承担省部级以上课题11项,新获得基金委重点项目1项;发表实验室署名研究成果SCI论文20余篇,他人独立引用超200次;受邀撰写弱引力透镜的最新综述文章(Fu & Fan 2014),成功得到了欧洲南方天文台智利望远镜VST的VOICE巡天项目。简介如下:
利用154个平方度的CFHTLS宽巡天数据,建立了i波段极限星等为24.5、目前世界上最深、天区面积最广、剪切精度最高、包含四百二十万个星系的剪切样本;结合其他数据,对样本星系进行高精度的测光红移的估算;首次成功在如此大天区上采用了剪切测量精度最高的软件lensfit。
结合非线性暗物质功率谱模型,利用Population Monte Carlo 方法限制宇宙学参量;Kilbinger, Fu et al.(2013)从非线性到线性尺度计算了剪切两点相关函数,并结合CMB、BAO等观测数据,比较了不同宇宙学模型;由于剪切两点相关函数和对应的物质功率谱并不能揭示由非线性重力产生的非高斯的大尺度结构,作为本项目的突破,Fu et al. (2014)对该样本进行了三点相关函数和对应的双功率谱(bispectrum)的研究,结果表明对宇宙学参数限制提高了10%的精度,结合其他观测结果与Planck的相比,精度提高了26%。