The Gravitational Lensing Imprints of DES Y3 Superstructures on the CMB: A Matched Filtering Approach
U Demirbozan
,
S Nadathur
,
I Ferrero
,
P Fosalba
,
A Kovacs
,
R Miquel
,
C.T Davies
,
S Pandey
,
M Adamow
,
K Bechtol
,
A Drlica-Wagner
,
R.A Gruendl
,
W.G Hartley
,
A Pieres
,
A.J Ross
,
E.S Rykoff
,
E Sheldon
,
B Yanny
,
T.M.C Abbott
,
M Aguena
,
S Allam
,
O Alves
,
D Bacon
,
E Bertin
(1)
,
S Bocquet
,
D Brooks
,
A Carnero Rosell
,
J Carretero
,
R Cawthon
,
L.N da Costa
,
M.E.S Pereira
,
J de Vicente
,
S Desai
,
P Doel
,
S Everett
,
B Flaugher
,
D Friedel
,
J Frieman
,
M Gatti
,
E Gaztanaga
,
G Giannini
,
G Gutierrez
,
S.R Hinton
,
D.L Hollowood
,
D.J James
,
N Jeffrey
,
K Kuehn
,
O Lahav
,
S Lee
,
J.L Marshall
,
J Mena-Fernández
(2)
,
J.J Mohr
,
J Myles
,
R.L.C Ogando
,
A.A Plazas Malagón
,
A Roodman
,
E Sanchez
,
I Sevilla-Noarbe
,
M Smith
,
M Soares-Santos
,
E Suchyta
,
M.E.C Swanson
,
G Tarle
,
N Weaverdyck
,
J Weller
,
P Wiseman
U Demirbozan
- Fonction : Auteur
S Nadathur
- Fonction : Auteur
I Ferrero
- Fonction : Auteur
P Fosalba
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A Kovacs
- Fonction : Auteur
R Miquel
- Fonction : Auteur
C.T Davies
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S Pandey
- Fonction : Auteur
M Adamow
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K Bechtol
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A Drlica-Wagner
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R.A Gruendl
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W.G Hartley
- Fonction : Auteur
A Pieres
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A.J Ross
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E.S Rykoff
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E Sheldon
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B Yanny
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T.M.C Abbott
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M Aguena
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S Allam
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O Alves
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D Bacon
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S Bocquet
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D Brooks
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J Carretero
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R Cawthon
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L.N da Costa
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M.E.S Pereira
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J de Vicente
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S Desai
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P Doel
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S Everett
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B Flaugher
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D Friedel
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J Frieman
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M Gatti
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E Gaztanaga
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G Giannini
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G Gutierrez
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S.R Hinton
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D.L Hollowood
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D.J James
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N Jeffrey
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K Kuehn
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O Lahav
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S Lee
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J.L Marshall
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J.J Mohr
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J Myles
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R.L.C Ogando
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A.A Plazas Malagón
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A Roodman
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E Sanchez
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I Sevilla-Noarbe
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M Smith
- Fonction : Auteur
M Soares-Santos
- Fonction : Auteur
E Suchyta
- Fonction : Auteur
M.E.C Swanson
- Fonction : Auteur
G Tarle
- Fonction : Auteur
N Weaverdyck
- Fonction : Auteur
J Weller
- Fonction : Auteur
P Wiseman
- Fonction : Auteur
Résumé
$ $Low density cosmic voids gravitationally lens the cosmic microwave background (CMB), leaving a negative imprint on the CMB convergence $\kappa$. This effect provides insight into the distribution of matter within voids, and can also be used to study the growth of structure. We measure this lensing imprint by cross-correlating the Planck CMB lensing convergence map with voids identified in the Dark Energy Survey Year 3 data set, covering approximately 4,200 deg$^2$ of the sky. We use two distinct void-finding algorithms: a 2D void-finder which operates on the projected galaxy density field in thin redshift shells, and a new code, Voxel, which operates on the full 3D map of galaxy positions. We employ an optimal matched filtering method for cross-correlation, using the MICE N-body simulation both to establish the template for the matched filter and to calibrate detection significances. Using the DES Y3 photometric luminous red galaxy sample, we measure $A_\kappa$, the amplitude of the observed lensing signal relative to the simulation template, obtaining $A_\kappa = 1.03 \pm 0.22$ ($4.6\sigma$ significance) for Voxel and $A_\kappa = 1.02 \pm 0.17$ ($5.9\sigma$ significance) for 2D voids, both consistent with $\Lambda$CDM expectations. We additionally invert the 2D void-finding process to identify superclusters in the projected density field, for which we measure $A_\kappa = 0.87 \pm 0.15$ ($5.9\sigma$ significance). The leading source of noise in our measurements is Planck noise, implying that future data from the Atacama Cosmology Telescope (ACT), South Pole Telescope (SPT) and CMB-S4 will increase sensitivity and allow for more precise measurements.