Prospects for weak lensing/cosmic shear with VLTs
介绍和讨论了星系团弱透镜分析和宇宙剪切巡天的现状。我们专注于非常大的望远镜对现在和未来的调查的影响，并比较它们与HST或宽视场4米望远镜的潜力。
2002-10-03 astro-ph
Possible Method to Reconstruct the Cosmic Equation of State from Strong Gravitational Lensing Systems
提出了一种利用强引力透镜系统重建宇宙物态方程的可能方法。通过一个简单的蒙特卡罗模拟的基础上进行重建的方法的可行性进行了研究。我们表明，该方法可以工作，宇宙状态方程$w(z)$可以确定误差范围内的$Δw\sim \pm0.1$ - $\pm0.2$时，足够大的透镜系统（$N\sim 20$）的$z\simlt 1$精确测量。本文还简要讨论了像SDSS这样的广泛而深入的调查中透镜源的统计。
2001-04-16 astro-ph
The galaxy-galaxy lensing contribution to the cosmic shear two point function
我们注意到，非球形星系晕的星系-星系透镜效应在背景星系的切变和前景星系的椭圆率之间产生了净反相关。如果不考虑这种反相关效应，层析宇宙剪切两点函数将被污染。我们比较了星系-星系透镜效应对宇宙剪切两点关联函数变化的贡献大小，这是由于暗能量状态方程w的变化为1%。我们发现它们在NFW星系轮廓的尺度<~5 arcmin上是可比的，而在SIE轮廓的尺度更大。然而，星系-星系透镜信号具有特征性的空间和红移模式，应该可以将其去除。
2007-05-01 astro-ph
Gravitational lensing of cosmic microwave background anisotropies and cosmological parameter estimation
引力透镜效应是由物质在最后一个散射面的视线方向上的扰动引起的，它可以改变宇宙微波背景（CMB）各向异性功率谱的形状。我们讨论了温度，偏振和温度-偏振互相关功率谱的透镜畸变的可探测性，我们分析了透镜效应如何影响宇宙学参数的估计。对于冷暗物质-类模型与目前的物质功率谱归一化，以匹配丰富的星系团的丰度，引力透镜导致可检测的扭曲宇宙方差有限的CMB实验采样高多极（l> 1000）。宇宙微波背景辐射的引力透镜效应虽然很小，但可以独立地确定宇宙的曲率和宇宙学常数，也就是说，它打破了Bond、Efstathiou和Tegmark（1997）以及Zaldarriaga、Spergel和Seljak（1997）讨论的宇宙微波背景辐射参数估算中所谓的几何简并。引力透镜的CMB的温度和偏振模式应该是可检测的普朗克测量卫星导致有用的独立约束的宇宙学常数和空间曲率。
1998-10-10 astro-ph
A Lensing Reconstruction of Primordial Cosmic Microwave Background Polarization
我们讨论了一种可能性，直接重建CMB的偏振场在最后的散射表面的修改所施加的引力透镜效应。建议的方法需要一个跟踪场的大尺度结构透镜势，偏转传播的CMB光子从最后的散射表面。这些所需的信息可以来自对大尺度结构物质分布的各种观测，包括从涉及星系形状的透镜剪切研究中重建的会聚。在所谓的旋度或B模式的CMB偏振的情况下，重建允许人们识别暴胀引力波的独特特征。
2002-05-17 astro-ph
The Effect of Weak Gravitational Lensing on the Cosmic Microwave Background Anisotropy: Flat versus Open Universes
研究了引力透镜效应对平坦开放宇宙中宇宙微波背景各向异性的影响。我们发展了一种计算牛顿和同步共动规范中透镜效应引起的辐射功率谱变化的形式。先前认为可以忽略不计的贡献的CMB辐射功率谱的各向异性项的透镜相关性示出是可观的。然而，考虑到物质功率谱的非线性演化，仅产生基于线性演化的结果的微小差异。对于平坦和开放宇宙的一般结论是，透镜效应稍微平滑了辐射功率谱。对于给定范围的多极子，透镜效应随Ω增大，但对于相同的声学峰值，其随$Ω$减小。当$Ω$值在0.1-1范围内时，透镜效应对$l\leq 2000$辐射功率谱的最大贡献为$\sim$ 5%。
1997-02-26 astro-ph
Cosmic Strings and Weak Gravitational Lensing
我们研究了“摆动”宇宙弦背景中光的偏转，并探讨了利用弱引力透镜探测宇宙弦的可能性。对于没有小尺度结构的直弦，没有信号。在弦的小尺度结构导致当地的引力吸引力对字符串的情况下，有一个小的信号，即优先的椭圆形扭曲的形状的背景星系在相应的方向上的字符串到天空中的投影。通过采用椭圆轴分布统计量，可以在统计上将该信号与由黑洞的线性分布产生的信号区分开。
2007-10-10 astro-ph
Weak Lensing, Shear and the Cosmic Virial Theorem in a Model with a Scale-Dependent Gravitational Coupling
有人认为，在模型中的引力耦合是尺度相关的，预测弱引力透镜和剪切基本上是类似的来自广义相对论。这与最近对MS 1224、CL 2218和A1689系统的观测结果是一致的，这些系统的目的是从这些方法中推断出暗物质的存在。然而，它表明，当基于宇宙维里定理的分析是相当不同的情况。
1997-04-11 astro-ph
Beating Lensing Cosmic Variance with Galaxy Tomography
我讨论了使用星系之间的距离信息和投影弱透镜暗物质地图，以获得一个完整的三维暗物质地图和功率谱的交叉相关。在l<100的大尺度上，人们认为星系是有偏差的，但不是随机的。我表明，这允许一个完整的3-D进化星系的偏见和暗物质功率谱同时同时解决方案。在CFH透镜遗留调查的照片-z信息内，这允许统计误差减少三倍，而与CLAR或其他深光谱调查的互相关允许线性尺度上的暗物质功率精度提高十倍。这使得透镜测量对宇宙状态方程和中微子质量更加敏感。
2004-02-14 astro-ph
Ray-tracing through the Millennium Simulation: Born corrections and lens-lens coupling in cosmic shear and galaxy-galaxy lensing
我们研究了宇宙剪切和弱星系-星系透镜效应的各种近似的准确性，并研究了玻恩修正和透镜-透镜耦合的影响。我们通过千禧年模拟使用射线追踪来计算各种宇宙剪切和星系-星系-透镜统计。我们将光线追踪的结果与半分析预测进行了比较。我们发现：（i）只要使用实际物质功率谱作为输入，线性近似就能很好地拟合宇宙剪切功率谱。然而，普通的拟合公式严重低估了宇宙剪切功率谱。晕模型提供了一个更好的拟合宇宙剪切功率谱，但仍然有明显的偏差。(ii)由玻恩修正和透镜-透镜耦合引起的宇宙剪切B模至少比宇宙剪切E模小三个数量级。线性近似的半解析扩展预测B模式的正确数量级。然而，与射线追踪结果相比，半解析预测在小尺度上可能相差两倍，并且也显示出不同的尺度依赖性。(iii)由于忽略了放大率偏差，线性近似可能低估或高估星系-星系-透镜剪切信号几个百分点，这可能导致剪切和观测到的透镜数密度之间的相关性。我们得出结论：（i）目前的半分析模型需要改进，以便达到未来弱透镜调查所预期的统计准确度。(ii)由线性近似修正引起的剪切B模对未来的宇宙剪切测量并不重要。(iii)放大率偏差对于星系-星系-透镜巡天可能很重要。
2009-03-10 astro-ph
Gravitational Lensing Effect on the Two-point Correlation of Hotspots in the Cosmic Microwave Background
研究了由于宇宙大尺度结构对宇宙微波背景（CMB）各向异性二维星图中局部极大值（{ \em热点}）两点关联的弱引力透镜效应.根据大多数暴胀情景预测的高斯随机统计，由于CMB角功率谱的振荡，热点在最后的散射表面上以一些{ \em特征}角间距离散分布。然后，弱透镜效应导致以特征尺度分离的热点对以各种分离被观察到。我们发现，透镜相当平滑的振荡特性的两点关联函数的热点。这表明，热点相关性可以是一种新的统计工具，用于测量形状和归一化的物质涨落的功率谱的透镜签名。
2000-05-17 astro-ph
Reconstruction of lensing from the cosmic microwave background polarization
宇宙微波背景（CMB）极化场的引力透镜效应是研究宇宙学密度场的一个重要手段。我们将基于似然的技术应用于CMB偏振的透镜化问题，并表明如果B模式偏振被映射，则基于似然的技术允许比使用先前的二次估计方法更好的透镜化重建。利用这种方法，透镜重构的最终极限不由透镜化CMB功率谱设定。二阶校正是已知的，以产生一个卷曲组件的透镜偏转场，不能描述的潜在的，我们表明，这不会显着影响重建的噪声水平大于0.25 microK弧分。相对于二次方法，透镜重建中的均方误差的减小可以在1.4 microK arcmin的噪声水平下为2倍，在0.25 microK arcmin下为10倍，这取决于感兴趣的角标度。
2003-08-21 astro-ph
New Dimensions in Cosmic Lensing
本文综述了将弱引力透镜与来自红移的深度信息相结合作为宇宙中暗物质和暗能量的直接探测的现状。我特别强调：（1）宇宙剪切功率谱的首次极大似然测量，使用COMBO 17数据集（Brown et al 2003）;（2）从弱剪切映射三维暗物质分布的新方法，及其在COMBO 17数据集上的首次应用（Taylor等人，2003年）;（3）纯粹利用引力透镜几何学测量宇宙暗能量的新方法，基于互相关层析成像（Jain & Taylor 2003）。我表明，这种方法可以限制宇宙的状态方程及其演化到百分之几的精度。
2003-06-13 astro-ph
Magnetic lensing of ultra high energy cosmic rays
本文讨论了银河系磁场规则分量对超高能宇宙射线的透镜效应。焦散线周围的大通量放大可以是能量相当的UHECR到达方向上的聚类的重要来源。我们还讨论了最近提出的一个假想的银河系磁风模型中的透镜效应，该模型用来解释迄今为止观测到的极高能量宇宙射线起源于一个单一的源（M87）。这个模型意味着大的通量放大，这降低了对源的功率要求，以及南北银河半球之间预期通量的显著不对称。
2000-10-04 astro-ph
Cosmic Evolution Impressions on Lensing Maps
我调查通过模拟的红移依赖的几个透镜措施的两个宇宙学模型，一个宇宙学常数的平坦宇宙（\LambdaCDM），和一个开放的宇宙（OCDM）。我认为，在弱引力透镜的视角下，精粹模型可以被看作是这两个模型之间的一个中间模型。我计算收敛场的角功率谱，方差和高阶矩，概率分布函数，和闵可夫斯基泛函。我发现，在红移范围内（从z=0.7到z=3），各种统计数据显示，对于较近的源，透镜映射的非高斯性增加。由于密度场的非线性演化和中心极限定理，高红移的透镜巡天的非高斯性比浅红移的要小。
2003-04-18 astro-ph
A Large Sky Simulation of the Gravitational Lensing of the Cosmic Microwave Background
大尺度结构使宇宙微波背景（CMB）光子偏转。由于大尺度结构中的大角度尺度对引力透镜效应有显著的贡献，所以对CMB透镜效应的真实模拟需要足够大的天空区域。我们描述的模拟，包括这些影响，并提出了有效的和多个平面光线跟踪版本的算法，它采用球谐空间，不使用平坦的天空近似。我们模拟了角分辨率为~0.9弧分的透镜CMB地图。模拟天空的角功率谱与分析预测吻合得很好。以这种方式生成的地图是一个有用的工具，用于分析和解释即将到来的CMB实验，如普朗克和ACT。
2008-04-25 astro-ph
Gravitational lensing on the Cosmic Microwave Background by gravity waves
研究了随机引力波背景对宇宙微波背景（CMB）辐射引力透镜效应的影响。它已被证明，物质密度的不均匀性产生的CMB各向异性的角功率谱中的声学峰的平滑。一个引力波的背景产生了一个额外的平滑频谱。对于最简单的情况，即在暴胀期间产生的引力波背景，其结果是比标量小三到四个数量级，因此是不可检测的。它可以在产生更大背景引力波的模型中发挥更相关的作用。
1997-08-21 astro-ph
Searching for a Long Cosmic String Through the Gravitational Lensing Effect
有人认为，早期宇宙中发生相变时产生的宇宙弦可能是AGASA观测到的10 ^20 eV以上极高能宇宙射线（EHCR）的来源。通过遥远星系的引力透镜效应，可以间接观测到线质量密度为10^22 g/cm的超重宇宙弦。长直天体的透镜效应可以用一条角距约为5角秒的双星系或类星体线来表征。我们已经从斯巴鲁Prime Focus相机（Suprime-Cam）拍摄的存档数据中搜索了对齐的双重对象。Suprime-Cam在观察宽视场（30 × 30弧分^2）和高灵敏度（R<26 400 s曝光）方面具有很大的优势，因此适合于本研究。本文描述了为探索宇宙弦透镜天体的方法而进行的模拟研究结果，并给出了用这种方法所获得的观测结果。
2003-05-20 astro-ph
Gravitational Lensing Effect on Cosmic Microwave Background Polarization
研究了宇宙中物质分布引起的引力透镜效应对宇宙微波背景偏振功率谱和温度-偏振互相关谱的影响。在温度谱的情况下，引力透镜导致平滑的窄功能和增强的功率谱的阻尼尾部的功率。由于极化谱中的声峰比温度谱中的窄，所以平滑效应明显更大，并且对于$l<1000$可以达到10%，甚至更高。一个定性的新特征是产生$B$型极化，即使当只有$E$是固有存在的，如在纯标量扰动的情况下。这可以通过普朗克和其他未来的小尺度偏振实验直接观察到。在新版（2.4）CMBFAST程序中加入了引力透镜效应。
1998-03-13 astro-ph
Gravitational lensing by cosmic strings: what we learn from the CSL-1 case
Kibble在1976年提出了宇宙弦的假设，从理论的角度来看，它们的存在在现代超弦理论中找到了支持，无论是在紧化模型还是在扩展的额外维度理论中。他们的最终发现将导致宇宙学和基础物理学的重大进展。探测宇宙弦最有效的方法之一是通过它们的透镜特征，这些特征似乎与标准透镜（id est，紧凑的物质团块）引入的特征有很大不同。2003年，奇特天体CSL-1（Sazhin et al.2003）的发现引起了物理学界的兴趣，因为它的形态和光谱特征强烈支持它是宇宙弦的第一个引力透镜。在本文中，我们提供了一个宇宙弦的预期观测效果的详细描述和显示，通过模拟，在背景星系上产生的透镜签名。虽然HST获得的高角分辨率图像显示CSL-1是一对红移为0.46的相互作用的椭圆星系，但它对计划未来的调查提供了有用的教训。
2007-02-06 astro-ph
Detection of Gravitational Lensing in the Cosmic Microwave Background
宇宙微波背景（CMB）的引力透镜是标准宇宙学模型的长期预测，最终有望成为宇宙学信息的重要来源，但迄今为止尚未实现首次探测。我们报告了3.4西格玛检测，通过应用二次估计技术从威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）卫星的所有天空图，并将结果与NRAO VLA巡天（NVSS）的射电星系计数相关。我们提出了我们的方法，包括潜在污染物的详细讨论。我们的误差估计包括NVSS中密度梯度的系统不确定性，WMAP中的光束效应，银河微波前景，解决和未解决的CMB点源，和热Sunyaev Zeldovich效应。
2007-05-28 astro-ph
Observing Long Cosmic Strings Through Gravitational Lensing
我们考虑了在GUT尺度相变中形成的长宇宙弦所产生的引力透镜。我们推导出一个公式的偏转光子附近的字符串，减少到一个积分的光锥投影的字符串配置加上常数项，这是不重要的透镜。我们的弦是通过在平坦的闵可夫斯基空间中对宇宙弦网络进行数值模拟而产生的，忽略了宇宙膨胀的影响。这些弦比膨胀宇宙模拟的弦具有更多的小尺度结构--闵可夫斯基的分形维数为1.3，而膨胀的分形维数为1.1--但具有相同的定性特征。透镜模拟表明，对于点状和扩展的对象，字符串产生的图案不同于更传统的镜头，并且，特别是，字符串中的扭结往往会产生缩小的图像，这些图像靠近字符串。因此，透镜作用就像是弦的小尺度结构的探测器。透镜概率的估计表明，对于与弦种子结构形成一致的弦能量密度，在斯隆数字巡天类星体目录中应该观察到数十个弦透镜。我们提出了一个搜索策略，在SDSS类星体调查中将确定弦透镜，和字符串性质的透镜可以证实附近的高红移星系的观测也被字符串透镜。
1997-05-28 astro-ph
Weak Gravitational Lensing by Large-Scale Structure
弱引力透镜为直接绘制宇宙中暗物质的分布和测量宇宙学参数提供了一种独特的方法。这种宇宙剪切技术的基础是，当光子穿过大尺度结构时，透镜效应会在背景星系的形状中引起微弱的扭曲。这项技术现在被广泛用于测量星系团的质量分布，最近在天空的随机区域被发现。本文综述了宇宙剪切的理论和观测现状。我们描述了弱透镜效应的原理和在有利的宇宙学模型中对剪切统计的预言。接下来，我们将回顾目前的宇宙剪切测量，并展示它们如何约束宇宙学参数。然后，我们描述了即将到来的和未来的宇宙剪切调查提供的前景，以及必须满足的承诺，宇宙剪切充分实现的技术挑战。
2003-07-10 astro-ph
Cosmic Shear from Scalar-Induced Gravitational Waves
由前景密度扰动引起的弱引力透镜在背景图像的剪切中产生梯度模式。相反，宇宙学的张量扰动会引起与像旋转相关的非零旋度模式。本文研究了由暴胀产生的原初引力波和由观测到的原初密度涨落谱产生的二阶引力波的透镜特征。我们推导了星系透镜巡天在红移1 ~ 3时的旋度模和宇宙微波背景（CMB）在红移1100时的旋度模。我们发现，旋度模式角功率谱与次级张量模式的星系透镜调查占主导地位的主要引力波从通货膨胀产生的相应信号。然而，这两个张量的贡献剪切旋度模式频谱低于即将到来的星系和CMB透镜调查的预计噪声水平，因此不太可能被检测到。
2008-03-10 astro-ph
Direct Observation of Cosmic Strings via their Strong Gravitational Lensing Effect: I. Predictions for High Resolution Imaging Surveys
我们使用目前的理论估计长宇宙弦的密度预测的数量强引力透镜事件在天文成像调查的角分辨率和调查面积的函数。我们表明，角分辨率是最重要的因素，而有趣的限制无量纲弦张力Gmu/c^2可以通过现有的和计划的调查。在哈勃太空望远镜的分辨率（0.14”）下，足以测量几平方度的量级--在当前HST档案的范围内--来探测Gmu/c^2 ~ 10^{-7}区域。如果没有探测到宇宙弦的透镜效应，这样的测量将使弦张力的极限比宇宙微波背景的极限提高两倍。未来的高分辨率成像调查，覆盖几百平方度或更多，无论是从太空中的光学或从地面上的大型射电望远镜，将能够进一步降低这一限制到Gmu/c^2 < 10^{-8}。
2007-12-21 astro-ph
Cosmic Reionization and Galaxy Formation
利用三维辐射转移计算了非均匀宇宙的再电离，模拟了类星体的吸收线系统，并与高红移Ly $α$连续谱凹陷的观测结果进行了比较。通过比较发现，当$z$在$z>4$为$I_{21}=0.5\exp [3(4-z)]$时，超银河系紫外强度迅速下降，再电离必须在$z=6$和10之间发生。基于这种紫外背景强度的时间依赖性，我们探讨了在紫外背景下的星系前云的坍缩，发现自屏蔽在质量尺度上是突出的$ M_{BIF}=3.0\times 10^{11} M_\odot [(1+z_c)/5]^{-4.2}(I_{21}/0.5)^{0.6}. $这个质量尺度预测了星系形态的分叉，并通过与观测结果的对抗，证明分叉质量成功地区分了椭圆星系和旋涡星系。
2001-08-10 astro-ph
The Effect of the Cosmic Web on Cluster Weak Lensing Mass Estimates
在现代结构形成的等级理论中，丰富的星系团形成于网状物质分布的顶点，细丝从它们发出到很远的距离，较小的物体沿着这些细丝形成并排出。星系团附近的结构所包含的质量可以与星系团本身的坍缩质量相媲美。由于透镜核在星系团透镜周围的视线上相当宽，典型的红移接近z=0.5，当考虑到它们对星系团微弱的透镜信号的影响时，距离星系团许多Mpc的结构基本上与星系团本身处于相同的位置。我们使用大规模的数值模拟的结构形成在一个兰姆达主导的冷暗物质模型，量化的效果，大尺度结构附近的集群后，从弱透镜分析推断的集群质量。在解释弱透镜测量的质量函数时，应包括对可能观测到的透镜质量散射的校正。
2001-03-08 astro-ph
Gravitational Lensing by Large Scale Structures: A Review
我们回顾了迄今为止所获得的所有宇宙剪切结果，并对目前的优点和缺点进行了批判性的讨论。我们讨论了未来的前景和作用，宇宙剪切可以发挥在一个精确的宇宙学时代。
2003-05-12 astro-ph
Cosmological constraints from lensing statistics and supernovae on the cosmic equation of state
本文研究了在非相对论物质和奇异流体状态方程$p_x=(m/3 -1)ρ_x$的平坦宇宙学模型上，来自透镜统计和高z Ia型超新星的观测约束。我们表明，协议与这两个测试在68%的置信水平是可能的，如果参数$m$是低的（$m \lesssim 0.85$）和$0.24 \lesssim Ω_{m0} \lesssim 0.38$与较低的值对应较高的$m$的$Ω_{m0}$。我们发现，一个传统的宇宙学常数模型与$Ω_{m0}\simeq 0.33$是最好的拟合模型的组合可能性。
1998-11-30 astro-ph
Weak Lensing of the Cosmic Microwave Background by Foreground Gravitational Waves
背景宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振模式的弱透镜畸变的前景密度起伏的文献进行了充分的研究。我们讨论了在我们和最后一个散射面之间的原初引力波随机背景对CMB各向异性和偏振的引力透镜修正。虽然密度波动扰动CMB光子通过梯度型偏转，前景引力波扭曲CMB各向异性通过梯度和卷曲型位移。后者是背景图像的旋转，而前者与透镜会聚有关。对于暴胀引力波的原始背景，其振幅对应于低于当前上限$\sim$ 0.3的张量-标量比，由此产生的CMB温度各向异性和极化的角功率谱的修改低于宇宙方差极限。然而，在几十个角分角标度及以下，这些校正高于在全天空各向异性和偏振图中必须控制系统学的水平，而没有仪器噪声和其他次级和前景信号。
2006-07-13 astro-ph
Cosmic shear as a tool for precision cosmology: minimising intrinsic galaxy alignment-lensing interference
宇宙剪切导致了观测到的星系椭圆率的相关性，这种效应被用来限制宇宙学参数，并探索宇宙中暗物质和暗能量的演化。然而，一个可能的系统污染的透镜信号是内在的星系排列，与几个兆位差距的相关长度。Hirata & Seljak（2004）最近证明，对于某些固有失真模型，在固有信号和透镜信号之间也可能存在互相关，这可能主导固有信号，并将透镜功率谱抑制百分之几十。与纯粹的内在信号不同，这个新的术语不能通过忽略或降低物理上接近的星系对来解释。扩展的关联函数层析成像方法的国王和施耐德（2003年），我们说明了如何影响的内在和互相关可以显着减少，在调查的背景下与光度红移信息。对于~100平方英尺的地基宇宙剪切测量，度的光度红移，即使在系统的污染物的存在下，在这里考虑的水平，宇宙模型退化的欧米茄_m-sigma_8平面可以区分以及超过3-sigma水平。
2005-06-19 astro-ph
Weak Gravitational Lensing
这篇评论构成了萨斯费引力透镜高级课程的弱透镜部分。介绍了弱透镜的基本应用和结果。内容包括：（1）导言（2）弱引力透镜的原理（3）观测问题和挑战（4）星系团：导言和强透镜（5）从弱透镜重建质量（6）LSS的宇宙剪切透镜（7）大尺度结构透镜：结果（8）星系的质量和与星系有关的质量（9）宇宙切变中的其他问题（10）结束语。
2005-09-09 astro-ph
Weak gravitational lensing
在这篇简短的评论中，我考虑了过去8年来在弱引力透镜方面取得的进展，集中在大尺度上-宇宙剪切。我概述了理论的发展，观测状态，以及宇宙剪切必须克服的挑战，以实现其全部潜力。最后，我认为探测暗能量和额外的维重力理论与未来的实验的前景。
2008-05-13 astro-ph
Cross-Correlating Cosmic Microwave Background Radiation Fluctuations with Redshift Surveys: Detecting the Signature of Gravitational Lensing
沿着视线方向的密度不均匀性扭曲了宇宙微波背景的起伏。通常，这种效应被认为是一个小的二阶效应，温和地改变了微波背景波动的统计数据。我们表明，有一个一阶效应，是潜在的观察，如果我们结合微波背景图与大红移调查。我们引入了一个新的量来衡量这种透镜效应，$< T(δθ\cdot \nabla T) >$，其中T是微波背景温度和$δθ$是由于在该地区的红移调查探测的物质的透镜。我们表明，预期的信号是一阶的引力透镜弯曲角，$< (δθ)^2 >^{1/2}$，并发现它应该很容易检测，（S/N）$\sim$ 15-35，如果我们结合微波各向异性探测卫星和斯隆数字巡天数据。对这种互相关的测量将直接探测“偏差”因素，即质量波动和星系计数波动之间的关系。
1997-10-17 astro-ph
Analyzing weak lensing of the cosmic microwave background using the likelihood function
未来的实验将产生宇宙微波背景的高分辨率温度图，并有望通过干预大尺度结构揭示引力透镜的特征。我们构建了全天空最大似然估计，使用透镜效应来估计这些结构的投影密度（收敛），其功率谱，以及与其他观测量的互相关。这与早期的二次估计方法，泰勒扩展所观察到的CMB温度的线性顺序的透镜偏转角，这些方法给出了估计的温度收敛相关的CMB三点关联函数和收敛功率谱的CMB四点关联函数，这可能是有偏见的，非最佳的，由于超出线性顺序的条款。我们表明，足够弱的透镜，最大似然估计减少到计算要求不高的二次估计。极大似然和二次方法进行了比较，通过评估的均方根（RMS）的误差和偏差在重建的收敛图在数值模拟中，它被发现，无论是RMS误差和偏差的顺序为百分之一的情况下，普朗克和顺序为10- 20%的1弧分束实验。我们的结论是，从这些实验获得的温度数据恢复透镜信息，二次估计接近最优，但需要进一步的工作，以确定这是否也是CMB偏振场的透镜的情况。
2002-09-24 astro-ph
Cosmic Microwave Background--Weak Lensing Correlation: Analytical and Numerical Study of Non-linearity and Implications for Dark Energy
密度涨落的非线性演化在宇宙微波背景（CMB）中产生次级各向异性，这些次级各向异性与可以通过弱透镜（WL）巡天测量的相同密度涨落相关。我们研究的CMB-WL相关性使用分析模型以及$N$体模拟。我们表明，基于非线性物质功率谱的时间导数的分析模型与模拟一致。全天空宇宙方差有限的CMB和WL巡天使我们能够测量$l_{\rm max}=10^4$的高显着性非线性（$50σ$）的相关性，而即将到来的任务，如普朗克和LSST预计只能产生边缘检测。CMB-WL相关性对结构生长的时间导数敏感。我们研究如何利用这种性质来限制暗能量的性质。虽然预期的限制不是很强，但它们可以提供对其他观测结果的交叉检查。
2007-11-12 astro-ph
A Re-examination of the "Planetary" Lensing Events in M22
我们对Sahu等人（2001）报告的暂时的短期增亮现象进行了进一步的分析，认为这可能是球状星团M22中自由漂浮的行星对银河核球恒星的透镜效应。更仔细的检查表明--尽管看起来不太可能--在两张宇宙射线分裂图像中，小的点状宇宙射线非常接近同一颗恒星，这导致了报告的时间和位置的恒星明显变亮。我们发现，观察到的双重命中的数量是一致的宇宙射线在WFPC 2图像的频率，观察到的恒星和时代的数量。最后，我们指出可以更直接地区分宇宙射线的方法。
2001-12-12 astro-ph
Redshift and Shear Calibration: Impact on Cosmic Shear Studies and Survey Design
对大尺度结构弱透镜的宇宙学解释需要了解源星系的红移分布。目前的透镜巡天通常使用外部红移样本进行校准，与透镜巡天相比，这些样本覆盖的天空面积要小得多，因此会受到样本方差的影响。一些未来的透镜巡天预计将以同样的方式进行校准，特别是较暗的星系群，其中整个颜色覆盖范围，因此测光红移估计，可能具有挑战性。使用N体模拟，我们研究了这个样本方差对宇宙剪切分析的影响，并表明，一阶近似，它的行为就像剪切校准误差1+/-π。因此，使用哈勃深场作为红移校准测量可能是当前透镜测量的一个问题。我们讨论了红移分布抽样误差和切变定标误差对未来透镜巡天设计的影响，发现面积为Theta平方度和极限星等为m_lim}的透镜巡天，具有最小切变和红移定标精度要求，其表达式为θ = ε_0 10^{beta（m_lim-24.5）} / sqrt（Theta/ 200）。超过这一限度，透镜调查将无法充分发挥其潜力。利用哈勃超深空观测的星系数，我们分别得到（epsilon_0，beta）=（0.015，-0.18）和（epsilon_0，beta）=（0.011，-0.23）。没有或有限的红移信息和/或剪切校准精度差的透镜巡天将失去其在亚度角尺度上分析宇宙剪切信号的潜力，因此完整的测光红移覆盖应该是未来透镜巡天的首要任务。
2006-06-26 astro-ph
Cosmic variance of weak lensing surveys in the non-Gaussian regime
弱引力透镜分析的结果受到宇宙方差误差项的影响，该误差项以前是假设高斯统计估计的。在这封信中，我们解决的问题，估计宇宙方差误差弱透镜调查在非高斯制度。利用标准冷暗物质模型的射线追迹模拟（Omega_m=0.3，Omega_Lambda=0.7，h=0.7，sigma_8=1.0），对不同的观测红移z_s，我们确定了在64条独立视线上测量的两点切变关联函数的方差。我们比较测量的方差，预期从随机高斯场的方差，并推导出一个红移依赖的非高斯校准关系。我们发现，对于源红移z_s ~ 0.5的巡天，这个比值可以高达~30，对于z_s ~ 1的巡天，这个比值可以高达~10。当z_s ~ 0.5时，过渡尺度θ_c ~ 20 arcmin;当z_s ~ 1时，过渡尺度θ_c ~ 10 arcmin。我们提供了拟合公式，我们的结果允许任何弱透镜分析的非高斯宇宙方差误差的估计，并讨论了当前和未来的调查的影响。然而，需要一组更广泛的模拟来研究我们的结果对宇宙学的依赖性，特别是对集群的幅度。
2006-12-16 astro-ph
Characterizing a cosmic string with the statistics of string lensing
通过宇宙弦对观测到的透镜事件场的深度成像揭示了许多额外的透镜事件。我们研究这种弦透镜的统计。我们推导出明确的表达式的宇宙弦的透镜的图像分离的分布，并指出，它们是相当敏感的参数表征宇宙弦，如宇宙弦的红移和张力。因此，弦透镜事件的统计增加了宇宙弦的新的重要信息，这些信息不能从一个透镜事件的详细调查中获得。
2005-10-11 astro-ph hep-ph
Cosmological Weak Lensing
本文介绍了宇宙剪切研究的现状及其对宇宙学模型的启示。在标准宇宙学和CDM方案的框架内讨论了理论预期和观测结果。讨论了下一代宇宙剪切巡天的潜力。
2002-06-25 astro-ph
Dark energy records in lensed cosmic microwave background
研究了线性宇宙学扰动对宇宙微波背景（CMB）极化各向异性的弱透镜效应。我们发现，在BB模式功率谱中的透镜峰的振幅是宇宙加速开始时的暗能量动力学的忠实示踪剂。这是由于两个原因。首先，透镜功率仅在观测者和源之间的中间红移处是非零的，保持相应时期的线性扰动增长率的记录。第二，BB透镜信号预期将在其它源上占主导地位。TT和EE光谱上的透镜畸变确实表现出类似的对暗能量动力学的依赖性，尽管这些动力学由初级各向异性主导。我们调查和量化的效果，通过精确的跟踪quintessence模型，以及参数化的暗能量状态方程的现值（$w_{0}$）和渐近值在过去（$w_{\infty}$）;在允许的间隔由暗能量的约束，$w_{\infty}$的变化引起的BB模式透镜振幅的显着变化。Fisher矩阵分析，在保守的假设下，由于透镜非高斯统计的样本方差的增加，表明$w_{0}$和$w_{\infty}$的精度为10%的顺序是可以实现的未来实验探测一个大的天空区域与角分辨率和灵敏度适当的检测对CMB角功率谱的透镜效应。这些结果表明，CMB可以探测到暗能量状态方程的微分红移行为，超出其平均值。
2006-09-22 astro-ph
Detection of weak gravitational lensing distortions of distant galaxies by cosmic dark matter at large scales
宇宙中的大多数物质都不发光，只能通过引力效应直接观察。一种叫做弱引力透镜的新兴技术利用背景星系来揭示前景暗物质在大尺度上的分布。来自非常遥远星系的光通过许多干涉的高密度物质传播到我们这里，这些高密度物质在引力作用下扭曲了它们的表观形状。因此，这些遥远星系的椭圆率模式编码了关于宇宙大尺度结构的信息，但由于系统误差，测量这种效应的尝试一直没有定论。我们使用145，000个背景星系首次探测到这种"宇宙剪切“，以揭示暗物质在三条不同视线中的角尺度上的分布。观察到的这种效应的角度依赖性是一致的，由两个领先的宇宙学模型预测，这些模型提供了新的和独立的支持。
2000-05-05 astro-ph
Gravitational Lensing by Cosmic Strings in the Era of Wide-Field Surveys
最近的宇宙弦的引力透镜索赔的动机，我们重新调查发现这样的事件与即将到来的宽场调查的概率。如果一个观测到的透镜事件被怀疑是由于一个字符串，在一个直径为L的圆的事件附近的观测集中在观察透镜应该揭示几个额外的透镜事件。对于位于附近的弦（z \lesssim 0.5），我们发现在大小为\approx 1弧分^[2]的区域中观测到\sim 100个天体，其中\sim 5将被弦透镜化，而\sim 0.1则被常规光源透镜化。
2003-05-01 astro-ph hep-ph
Observing cosmic string loops with gravitational lensing surveys
我们表明，宇宙弦的存在可以强烈约束下一代的引力透镜调查在射频。我们关注的是宇宙弦环，模拟表明它的数量远远超过长弦（视界大小）。使用简单的模型的循环人口和最小的假设，每圈的透镜截面，我们估计的光学深度透镜和现有的无线电调查，如CLASS已经排除了宇宙弦模型参数空间的一部分。未来的无线电干涉仪，如LOFAR，特别是SKA，可能会限制$Gμ/c^2 < 10^{-9}$在某些区域的参数空间，优于目前的限制脉冲星定时和CMB高达两个数量级。这种方法依赖于对宇宙弦的直接探测，因此对弦网络演化中削弱其他约束的理论不确定性不太敏感。
2007-09-26 astro-ph hep-th
Cosmic Superstring Gravitational Lensing Phenomena: Predictions for Networks of (p,q) Strings
宇宙弦所创造的独特的锥形时空，带来了独特的引力透镜现象。当弦之间有非平凡的相互作用时，这些独特现象的多样性就增加了。特别是，当弦结合并产生结，而不是相互交换时，所产生的配置可以导致新的引力透镜模式。在这篇简短的笔记中，我们用精确解来描述这些现象，这些现象的发现将是弦论激发的宇宙弦模型所预言的那种复杂宇宙弦网络存在的有力证据。我们还纠正了直宇宙弦透镜现象学中的一些常见错误。
2005-09-22 astro-ph gr-qc hep-th
Lensing and CMB Anisotropies by Cosmic Strings at a Junction
在线性化水平上得到了形成固定结的任意取向宇宙弦的度规。它表明，几何是平坦的。得到了这种结构透镜效应的求和规则和CMB的各向异性。
2007-10-08 astro-ph gr-qc hep-th
Possible galactic sources of ultrahigh-energy cosmic rays and a strategy for their detection via gravitational lensing
如果星系晕中超重残留粒子的衰变是超高能宇宙射线的原因，那么这些粒子必须聚集在一起，以解释AGASA数据中的小尺度各向异性。我们表明，这些星团的质量足够大，它们的引力透镜恒星和星系的背景。我们提出了一个一般的策略，可以用来检测这样的集群通过引力透镜，或排除衰变的遗迹粒子作为最高能量的宇宙射线的起源的假设。
2001-04-12 astro-ph hep-ph
Signatures of galactic magnetic lensing upon ultra high energy cosmic rays
本文分析了银河磁场规则分量透镜效应对超高能宇宙射线观测特性的影响。磁场使宇宙射线轨迹偏转，导致通量放大（缩小），形成单个源的多个图像和时间延迟。我们推导出焦散线附近这些效应的能量依赖性，在焦散线处点源的通量放大发散。我们发现，焦散线周围的图像的放大倍率大，导致放大偏差，这可以使他们在某些能量范围内占主导地位的流量。我们认为，在可比能量的UHECR的到达方向上的聚类可能是由于焦散线周围的磁透镜。我们表明，磁透镜效应也可以显着改变观测到的宇宙射线在最高能量的组成。我们还表明，从一个单一的图像的事件之间的时间延迟可能单调减少的焦散附近的能量，相反，其在正常区域的行为。
2000-01-06 astro-ph hep-ph
Gravitational Lensing Signature of Long Cosmic Strings
长而弯曲的宇宙弦的引力透镜产生了大量背景源的透镜像。除了在弦的两侧的图像对之外，由于弦上的小尺度结构，许多小图像勾勒出弦。这种图像模式可以提供一个非常独特的宇宙弦的签名。由于长弦对遥远类星体源的多重成像的光学深度可能与星系的光学深度相当，这些图像模式应该在下一代红移巡天（如斯隆数字巡天）中清晰可见。
1997-02-03 astro-ph hep-ph
GRAVITATIONAL LENSING EFFECT ON COSMIC MICROWAVE BACKGROUND ANISOTROPIES: A POWER SPECTRUM APPROACH
利用功率谱方法研究了引力透镜对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响。透镜效应可以在任何宇宙学模型中通过指定引力势的演化来计算。以前的工作在这个问题上推广到一个非平坦的宇宙和非线性演化制度。引力透镜不能改变CMB各向异性的总体分布，但它可以重新分配功率并平滑CMB功率谱中的尖锐特征。这种影响的大小估计使用观测约束的引力势的功率谱从星系和星系团的调查，也使用在遥远的星系相关的椭圆度的限制。对于实际的CMB功率谱，CMB多极矩的影响在角度尺度上小于百分之几，但逐渐增加到更小的尺度。由于引力透镜的作用，在角分角标度上，声振荡峰可以部分或全部被消除。
1995-05-31 astro-ph gr-qc
Exact gravitational lensing by cosmic strings with junctions
我们指出，Brandenberger等人在Phys.Rev.D77：083502（2008）中的结果，即具有固定结的直宇宙弦周围的几何形状在弦张力中是平坦到线性顺序的，可以立即扩展到任何顺序。
2008-07-28 astro-ph gr-qc hep-th
Cosmic String Lensing and Closed Time-like Curves
在对两个相对论宇宙弦引力透镜效应的分析中，我们认为Gott提出的闭合类时曲线的形成在粒子（如宇宙微波背景辐射）存在时是不稳定的。由于封闭的类时曲线的吸引子行为，我们认为，这种不稳定性是非常普遍的。附近的一个引力子或光子，无论多么柔软，都足以弯曲弦，阻止闭合的类时曲线的形成。我们还表明，引力透镜，由于一个运动的宇宙弦是加强其运动，而不是抑制。
2005-08-31 astro-ph hep-ph hep-th
CSL-1: Lensing by a Cosmic String or a Dark Matter Filament?
透镜候选者CSL-1被解释为宇宙弦的证据。在这里，我们测试的假设，透镜来自潮汐中断暗物质晕。我们计算了质量密度关系，这是人们从结构形成理论中所期望的，并得出结论，为了解释使用暗物质的透镜效应，晕必须具有比银河系更大的质量。数据中显然没有看到这样的物体。如果后续观测证实这两个物体确实是同一个星系的图像，那么似乎很难用暗物质来解释透镜。
2005-11-03 astro-ph hep-ph hep-th
