Title :

Euclid preparation. Simulations and nonlinearities beyond $\Lambda$CDM. 4. Constraints on $f(R)$ models from the photometric primary probes

Author(s) :

Koyama, K [Auteur]
Pamuk, S [Auteur]
Casas, S [Auteur]
Bose, B [Auteur]
Carrilho, P [Auteur]
Sáez-Casares, I [Auteur]
Laboratoire Univers et Théories [LUTH (UMR_8102)]
Atayde, L [Auteur]
Cataneo, M [Auteur]
Fiorini, B [Auteur]
Giocoli, C [Auteur]
Le Brun, A.M.C [Auteur]
Laboratoire Univers et Théories [LUTH (UMR_8102)]
Pace, F [Auteur]
Pourtsidou, A [Auteur]
Rasera, Y [Auteur]
Laboratoire Univers et Théories [LUTH (UMR_8102)]
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Sakr, Z [Auteur]
Institut de recherche en astrophysique et planétologie [IRAP]
Winther, H.-A [Auteur]
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Adamek, J [Auteur]
Baldi, M [Auteur]
Breton, M.-A [Auteur]
Laboratoire Univers et Théories [LUTH (UMR_8102)]
Rácz, G [Auteur]
Vernizzi, F [Auteur]
Institut de Physique Théorique - UMR CNRS 3681 [IPHT]
Amara, A [Auteur]
Andreon, S [Auteur]
Auricchio, N [Auteur]
Baccigalupi, C [Auteur]
Bardelli, S [Auteur]
Bernardeau, F [Auteur]
Institut de Physique Théorique - UMR CNRS 3681 [IPHT]
Institut d'Astrophysique de Paris [IAP]
Bodendorf, C [Auteur]
Bonino, D [Auteur]
Branchini, E [Auteur]
Brescia, M [Auteur]
Brinchmann, J [Auteur]
Caillat, A [Auteur]
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille [LAM]
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Capobianco, V [Auteur]
Carbone, C [Auteur]
Carretero, J [Auteur]
Castellano, M [Auteur]
Castignani, G [Auteur]
Cavuoti, S [Auteur]
Cimatti, A [Auteur]
Colodro-Conde, C [Auteur]
Congedo, G [Auteur]
Conselice, C.J [Auteur]
Conversi, L [Auteur]
Copin, Y [Auteur]
Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon [IP2I Lyon]
Courbin, F [Auteur]
Courtois, H.M [Auteur]
Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon [IP2I Lyon]
da Silva, A [Auteur]
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de Lucia, G [Auteur]
Douspis, Marian [Auteur]
Institut d'astrophysique spatiale [IAS]
Dubath, F [Auteur]
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Dupac, X [Auteur]
Dusini, S [Auteur]
Farina, M [Auteur]
Farrens, S [Auteur]
Astrophysique Interprétation Modélisation [AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)]
Ferriol, S [Auteur]
Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon [IP2I Lyon]
Fosalba, P [Auteur]
Frailis, M [Auteur]
Franceschi, E [Auteur]
Galeotta, S [Auteur]
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Gómez-Alvarez, P [Auteur]
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Grupp, F [Auteur]
Guzzo, L [Auteur]
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Institut de recherche en astrophysique et planétologie [IRAP]
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Kermiche, S [Auteur]
Centre de Physique des Particules de Marseille [CPPM]
Kiessling, A [Auteur]
Kilbinger, M [Auteur]
Astrophysique Interprétation Modélisation [AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)]
Kubik, B [Auteur]
Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon [IP2I Lyon]
Kunz, M [Auteur]
Kurki-Suonio, H [Auteur]
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Lloro, I [Auteur]
Mainetti, G [Auteur]
Centre de Calcul de l'IN2P3 [CC-IN2P3]
Maino, D [Auteur]
Maiorano, E [Auteur]
Mansutti, O [Auteur]
Marggraf, O [Auteur]
Markovic, K [Auteur]
Martinelli, M [Auteur]
Martinet, N [Auteur]
Laboratoire d'Astrophysique de Marseille [LAM]
Marulli, F [Auteur]
Massey, R [Auteur]
Medinaceli, E [Auteur]
Mei, S [Auteur]
AstroParticule et Cosmologie [APC (UMR_7164)]
Melchior, M [Auteur]
Mellier, Y [Auteur]
Institut d'Astrophysique de Paris [IAP]
Meneghetti, M [Auteur]
Merlin, E [Auteur]
Meylan, G [Auteur]
Moresco, M [Auteur]
Moscardini, L [Auteur]
Munari, E [Auteur]
Neissner, C [Auteur]
Niemi, S.-M [Auteur]
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Percival, W.J [Auteur]
Pettorino, V [Auteur]
Agence Spatiale Européenne = European Space Agency [ESA]
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Astrophysique Interprétation Modélisation [AIM (UMR7158 / UMR_E_9005 / UM_112)]
Polenta, G [Auteur]
Poncet, M [Auteur]
Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] [CNES]
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Raison, F [Auteur]
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Salvignol, J.-C [Auteur]
Agence Spatiale Européenne = European Space Agency [ESA]
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Sartoris, B [Auteur]
Schirmer, M [Auteur]
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Secroun, A [Auteur]
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Sirri, G [Auteur]
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Tutusaus, I [Auteur]
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Akrami, Y [Auteur]
Anselmi, S [Auteur]
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Böhringer, H [Auteur]
Bruton, S [Auteur]
Cabanac, R [Auteur]
Institut de recherche en astrophysique et planétologie [IRAP]
Calabro, A [Auteur]
Camacho Quevedo, B [Auteur]
Cañas-Herrera, G [Auteur]
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Cappi, A [Auteur]
Joseph Louis LAGRANGE [LAGRANGE]
Caro, F [Auteur]
Carvalho, C.S [Auteur]
Castro, T [Auteur]
Chambers, K.C [Auteur]
Contarini, S [Auteur]
Cooray, A.R [Auteur]
Desprez, G [Auteur]
Díaz-Sánchez, A [Auteur]
Diaz, J.J [Auteur]
Di Domizio, S [Auteur]
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Ferrari, A.G [Auteur]
Ferreira, P.G [Auteur]
Ferrero, I [Auteur]
Finoguenov, A [Auteur]
Fontana, A [Auteur]
Fornari, F [Auteur]
Gabarra, L [Auteur]
Ganga, K [Auteur]
AstroParticule et Cosmologie [APC (UMR_7164)]
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Verza, G [Auteur]
Vielzeuf, P [Auteur]
Centre de Physique des Particules de Marseille [CPPM]

HAL domain(s) :

Physique [physics]/Astrophysique [astro-ph]

English abstract : [en]

We study the constraint on $f(R)$ gravity that can be obtained by photometric primary probes of the Euclid mission. Our focus is the dependence of the constraint on the theoretical modelling of the nonlinear matter power ...
Show more >We study the constraint on $f(R)$ gravity that can be obtained by photometric primary probes of the Euclid mission. Our focus is the dependence of the constraint on the theoretical modelling of the nonlinear matter power spectrum. In the Hu-Sawicki $f(R)$ gravity model, we consider four different predictions for the ratio between the power spectrum in $f(R)$ and that in $\Lambda$CDM: a fitting formula, the halo model reaction approach, ReACT and two emulators based on dark matter only $N$-body simulations, FORGE and e-Mantis. These predictions are added to the MontePython implementation to predict the angular power spectra for weak lensing (WL), photometric galaxy clustering and their cross-correlation. By running Markov Chain Monte Carlo, we compare constraints on parameters and investigate the bias of the recovered $f(R)$ parameter if the data are created by a different model. For the pessimistic setting of WL, one dimensional bias for the $f(R)$ parameter, $\log_{10}|f_{R0}|$, is found to be $0.5 \sigma$ when FORGE is used to create the synthetic data with $\log_{10}|f_{R0}| =-5.301$ and fitted by e-Mantis. The impact of baryonic physics on WL is studied by using a baryonification emulator BCemu. For the optimistic setting, the $f(R)$ parameter and two main baryon parameters are well constrained despite the degeneracies among these parameters. However, the difference in the nonlinear dark matter prediction can be compensated by the adjustment of baryon parameters, and the one-dimensional marginalised constraint on $\log_{10}|f_{R0}|$ is biased. This bias can be avoided in the pessimistic setting at the expense of weaker constraints. For the pessimistic setting, using the $\Lambda$CDM synthetic data for WL, we obtain the prior-independent upper limit of $\log_{10}|f_{R0}|< -5.6$. Finally, we implement a method to include theoretical errors to avoid the bias.Show less >

Language :

Anglais

Collections :

• Laboratoire Paul Painlevé - UMR 8524

Source :

Harvested from HAL