Intrinsic/Extrinsic Density-Ellipticity Correlations and Galaxy-Galaxy Lensing
本文研究星系密度-椭率关联中内禀与外禀贡献,指出非高斯潮汐场使内禀贡献非零,并估计其对SDSS等星系-星系透镜测量的污染约为10%-30%。
2002-05-30 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
Reducing and constraining the intrinsic galaxy alignment contamination to weak lensing measurements
我们提出了一种方法,用于消除污染影响的内在星系排列,在测量宇宙剪切多色弱透镜调查。该方法根据光谱或光度红移,对在三维空间中可能接近的对进行加权。结果是戏剧性的:低红移斯隆测光红移巡天的固有污染可能是透镜信号的80倍,但这几乎可以完全去除,留下10%数量级的随机散粒噪声误差。内在的星系排列,虽然一个恼人的污染物的宇宙剪切研究,是有趣的,在自己的权利,因此,我们提出了一个新的观测约束,其幅度从孔径质量B-模式的红色序列集群调查。小测量的B-模式排除了公布的内在校准模型的数值模拟,假设没有星系团的演变。
2003-10-17 astro-ph
The Observed Concentration-Mass Relation for Galaxy Clusters
星系团的性质提供了对宇宙结构组装过程的关键见解。在一个层次化的、暗物质主导的宇宙中,对宇宙结构形成的数值模拟表明,作为晕中心密度度量的星系团浓度随着维里质量的增加而逐渐减小。然而,集群观测尚未证实这种相关性。测量浓度与维里质量的斜率通常比模拟预测的更陡或更平。在这项工作中,我们提出了最完整的样本观测集群的浓度和质量尚未组装,包括新的测量10强透镜集群,从而增加了一倍以上的现有数量的强透镜浓度估计。我们拟合的幂律所观察到的浓度作为维里质量的函数,并发现,斜率是一致的模拟中发现的斜率,虽然我们的归一化因子较高。观察到的透镜浓度似乎系统大于X射线浓度,比模拟中发现的效果更明显。我们还发现,在固定的质量,所观察到的集群浓度的大部分分布对数正态分布,除了少数异常高浓度集群。我们研究了可能导致透镜效应和X射线浓度之间差异的物理过程,特别是对于异常高的浓度。即将到来的千禧年模拟结果将提供最全面的比较,我们观察到的浓度质量幂律关系的结果。
2007-03-07 astro-ph
Intrinsic alignment-lensing interference as a contaminant of cosmic shear
宇宙剪切巡天作为精确宇宙学的工具有很大的希望,但可能会受到系统误差,包括源星系的内禀椭圆率相关。内在的对齐被认为是小的深度调查,但这是基于内在和透镜失真是不相关的。在这里,我们表明,引力透镜剪切和内禀剪切不需要是独立的:潮汐场和内禀剪切之间的相关性导致附近星系的内禀剪切与作用于更遥远星系的引力剪切相关。我们估计两个简单的内在对齐模型的这种效果的大小:一个是线性相关的潮汐场的星系椭圆率,和一个在潮汐场的潮汐力矩理论所建议的二次。第一个模型预测的引力内在(GI)的相关性,可以远远大于本征的内在(II)的相关性广泛的红移分布,并保持当星系对在类似的红移被拒绝。第二个模型,在其最简单的形式,预测没有引力的内在相关性。在第一个模型中,假设归一化与最近声称的固有相关性检测一致,我们发现GI相关项可以超过通常的II项>1个数量级,并且固有相关性诱导B模式超过2个数量级。这些干涉效应对单个宽红移波段的透镜功率谱的抑制在z_s=1时约为10%,在z_s=0.5时约为30%。
2010-08-24 astro-ph
Discriminating weak lensing from intrinsic spin correlations using the curl-gradient decomposition
由星系形状的椭圆度定义的畸变场可以唯一地分解为梯度分量和旋度分量。如果观测到的椭率是由弱引力透镜引起的,那么畸变场是无旋的。在这里,我们表明,相比之下,从内在的自旋排列所产生的扭曲场是不卷曲自由。这提供了一个强大的判别透镜和内在的贡献观察到的椭圆相关性。我们还展示了如何这些贡献可以解开统计的椭圆度相关性或计算本地的椭圆度场的圆积分。这使得一个明确的检测固有的星系排列的数据。当畸变主要由透镜效应控制时,如发生在高红移时,分解为理解噪声和系统误差的性质提供了一个有价值的工具。这些技术同样可以很好地应用于微波背景的极化,在那里它可以被用来从那些由重力波或缺陷产生的无卷曲标量扰动分离。
2000-12-15 astro-ph
Detection of Dark Matter Concentrations in the Field of Cl 1604+4304 from Weak Lensing Analysis
本文利用HST/WFPC 2对星系团Cl 1604+4304(z=0.897)进行了深空观测,并对该星系团进行了弱透镜分析。我们应用施耐德的孔径质量技术的一个变种所观察到的WFPC 2领域,并获得弱透镜的信号噪声比(S/N)的分布领域内。由此产生的S/N图揭示了一个清晰的明显的峰,位于第二个峰的西南方约1.7弧分(850 h_{50} ^{-1} kpc,z=0.897),该峰与Postman等人的动力学分析确定的光学星团中心有关。重建的质量图在S/N峰值的位置以及在集群中心区域显示出超临界特征。假设场星系的红移分布,我们得到观测场中的总质量为1.0 h_{50} ^{-1} 10^{15} M_sun(<z>=1.0).以暗团块为中心,半径为280 h_{50} ^{-1} kpc的圆孔内的估计质量为2.4 h_{50} ^{-1} 10^{14} M_sun。我们已经证实了存在的“黑暗”的质量浓度从另一个深HST观测略有不同的~20弧秒指向。
2005-10-02 astro-ph
Halo mass - concentration relation from weak lensing
我们进行了统计弱透镜分析的暗物质轮廓周围的示踪剂的晕质量从星系团大小的晕。在这项分析中,我们使用了170,640个分离成椭圆星系和螺旋星系的孤立的~L* 星系,38,236个由孤立的光谱发光红星系(LRGs)跟踪的星系群和13,823个来自斯隆数字巡天(SDSS)的MaxBCG星系团,涵盖了广泛的丰富度。这三个样本一起可以确定暗物质晕的密度分布,其质量超过三个数量级,从10^{12} M_{sun}到10^{15} M_{sun}。由此产生的透镜信号与中心区域外尺度上的NFW或Einasto轮廓一致。我们发现NFW浓度参数c_{200b}随晕质量的增加而减小,从星系晕的10左右减小到星系团晕的4。假设它对晕质量的依赖关系为c_{200b} = c_0 [M/(10^{14} M_{sun} /h)]^β,我们发现c_0=4.6 +/- 0.7(z=0.22),β=0.13 +/- 0.07,与Einasto剖面的结果非常相似。斜率(β)与理论预测一致,而振幅比这个质量和红移的预测低大约两个标准差,但我们注意到文献中公布的值相差10-20%,为了进行适当的比较,我们的分析应该在模拟中重复。我们讨论了我们的研究结果的影响的重子效应的剪切功率谱:由于这些预计将增加晕浓度,事实上,我们没有看到高浓度的维里半径的20%以上的尺度上的证据表明,重子效应仅限于小尺度,并不是一个显着的不确定性来源…
2008-07-07 astro-ph
Weak lensing with COMBO-17: estimation and removal of intrinsic alignments
我们估计和消除污染的弱引力透镜测量的内禀排列的紧密星系对。我们这样做是通过调查的光圈质量B模式统计,和剪切相关的密切和遥远的星系对。我们重新分析了COMBO-17调查,并研究了RCS和VIRMOS-DESCART调查的结果,得出结论认为,内在对齐效应处于理论预测范围的低端。我们也重新审视这个理论问题,并表明重子和晕角动量的错位可能是一个重要的影响,它可以减少从数值模拟估计的内在椭圆相关的水平,我们和SuperCOSMOS调查观察。我们重新检查COMBO-17调查的宇宙学参数估计,现在边缘化的哈勃常数。假设星系团没有演化,并对内在排列信号进行边缘化,我们发现质量团的振幅减少了0.03,为σ_8(Ω_m / 0.27)^0.6 = 0.71 +/- 0.11。我们考虑即将进行的SNAP宽弱透镜巡天和CFHTLS宽天气巡天,并预计它们在>1弧分的尺度上分别受到~1%和~2%水平的内禀对准的污染。分割SNAP调查透镜层析显着增加污染的最低红移箱~7%,并可能更高。因此,通过降低邻近星系对的权重来消除内在的排列效应对SNAP至关重要。
2003-10-07 astro-ph
Hubble constant from lensing in plasma-redshift cosmology, and intrinsic redshift of quasars
在一系列的文章中,我们已经表明,新发现的等离子体红移宇宙学比大爆炸宇宙学对许多宇宙学现象给出了更简单,更准确和一致的解释。Ia超新星的观测结果与等离子体红移预言的星等-红移关系比与多参数大爆炸宇宙学预言的星等-红移关系符合得更好。不需要减速或膨胀参数。等离子体红移宇宙学在大尺度上是平坦的和准静态的。哈勃常数不再是一个膨胀参数,而是一个测量沿着视线朝向物体的平均电子密度的指标。对Ia超新星和类星体数据的仔细研究表明,没有时间膨胀。根据引力透镜观测对哈勃常数的传统估计使用大爆炸宇宙学来解释观测。这导致了对哈勃常数的大范围的传播和不一致的估计。本文的目的是说明引力透镜观测与等离子体红移宇宙学是一致的,并说明如何根据新的等离子体红移宇宙学来评价引力透镜观测。透镜观测还表明类星体具有大的内禀红移。
2004-12-02 astro-ph
Detection of large scale intrinsic ellipticity-density correlation from the Sloan Digital Sky Survey and implications for weak lensing surveys
由大尺度结构引起的弱透镜剪切功率谱是一种新兴的精确宇宙学工具,特别是用于测量低红移下暗能量对结构生长的影响。系统误差的一个潜在来源是邻近星系的椭圆度的内在对齐(II相关性),它可以模仿由于透镜的相关性。Hirata and Seljak(2004)指出的一个相关的可能性是星系的内禀椭圆率与导致引力透镜剪切的密度场之间的相关性(GI相关性)。我们提出的限制,使用265 908光谱星系的SDSS的II和GI的相关性,并使用星系作为示踪剂的GI分析的情况下的质量。SDSS中红移的可用性使我们能够选择小径向间距的星系,这既减少了内在对准测量中的噪声,又抑制了星系-星系透镜效应(否则会淹没GI相关性)。虽然我们没有发现II相关性的检测,但我们的结果与最近使用SuperCOSMOS调查发现的检测结果在统计上是一致的。相比之下,我们有一个清晰的检测GI相关性的星系比L*,持续到最大尺度探测(60 Mpc/h)和理论模型预测的符号。这种相关性可能会导致现有的透镜调查在z~1低估波动的线性幅度高达20%,这取决于所使用的源样本,而在z~0.5的调查,低估可能达到30%。(节录)
2006-03-27 astro-ph
Effects of asphericity and substructure on the determination of cluster mass with weak gravitational lensing
弱引力透镜可以用来直接测量沿着视线的质量,而不依赖于质量的动力学状态,因此可以用来测量星系团的质量,即使它们没有放松。一种常用的测量星系团质量的技术是用球形质量模型拟合方位角平均的引力剪切剖面。在本文中,我们量化的非球面性和投影子结构的集群可以影响维里质量和浓度测量与这种技术通过模拟弱透镜观测30个独立的视线,通过四个高分辨率的N体集群模拟。我们发现,在测得的维里质量和浓度的变化是一个大小类似的错误预期在理想的弱透镜观测和相关的,但维里质量和浓度的平均剪切剖面同意与测量的三维模型的集群。导致变化的主要影响是接近的视线的3-D集群质量分布的主轴,与投影子结构只造成轻微的扰动,在测量的浓度。最后,我们发现,用于拟合剪切剖面的最佳拟合“通用”CDM模型过度预测了团簇的表面密度,因为团簇质量密度下降得比r^{-3}模型假设更快。
2004-02-12 astro-ph
Galaxy-galaxy weak lensing in SDSS: intrinsic alignments and shear calibration errors
星系-星系透镜现象已经成为研究星系暗物质晕的有力工具,但是如果将透镜星系的内在排列的卫星星系作为源样本的一部分,就会受到污染。我们提出了一个测量这种内在的剪切使用200,747透镜星系从斯隆数字巡天(SDSS)光谱样本和样本的卫星选择使用光度红移。在30- 446 $h^{-1}$ kpc的横向间距处的平均内禀切变被限制为$-0.0062<Δγ<+0.0066$(99.9%的置信度,包括已确定的系统学),这就把星系-星系透镜信号的污染限制在这些尺度上至多为$\sim 15$ %。我们提出这些限制作为横向分离和透镜光度的函数。我们进一步调查剪切校准偏差的SDSS,这也可以影响星系星系透镜,并得出结论,剪切振幅校准优于18%.This包括噪声引起的校准偏差的椭圆率,这是小的样本考虑在这里,但这可能是更重要的,如果使用低信噪比或分辨率差的源星系。
2004-06-02 astro-ph
Complex structures in galaxy cluster fields: implications for gravitational lensing mass models
质量在星系团尺度上的分布是对结构形成情景的重要测试,为暗物质本身的性质提供了约束。几种技术已被用来探测团簇的质量分布,有时产生的结果是不一致的,或与模拟中形成的团簇不一致-例如,给出的NFW浓度参数远高于标准CDM模型中的预期。此外,一些研究得很好的星系团的速度场揭示了几个结构的存在,这些结构靠近视线,通常不与星系团本身动态地结合在一起。我们调查什么样的影响,这种邻近的,但未绑定的大规模结构将有集群配置文件使用弱引力透镜的测定。根据其浓度和质量比的主要晕,一个次要的晕接近的视线可能会导致估计的NFW浓度参数显着高于主要晕,也导致估计的质量偏高。虽然很难想象单独这一机制如何能够产生与某些集群报告的浓度一样高的浓度,但接近视线的多个晕,如Abell 1689的情况,可以大大增加浓度参数估计值。再加上星系团是三轴的,以及包含重子物理也会导致暗物质晕浓度增加的事实,观测和标准CDM模型之间的紧张关系得到了缓解。如果与二级结构的对齐是不精确的,则估计的浓度参数也可以甚至低于初级晕的浓度参数,从而加强了在簇场中识别结构的重要性。
2006-10-17 astro-ph
How many SNeIa do we need to detect the effect of weak lensing ?
我们发现,可能需要多达4000 SNeIa检测弱透镜效应对他们的通量分布具有很高的水平的意义。然而,如果内在的SNeIa幅度分散是未知的,则需要更高数量的SNeIa(多一个数量级)来达到类似的统计显著性水平。此外,从固有散射中分离透镜贡献的能力敏感地取决于后者的幅度。使用Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验,我们检查所需的SNeIa数量如何随显著性水平而变化。我们的模型采用了一个完整的分析描述弱透镜已被广泛测试,对数值模拟。因此,未来的任务,如SNAP可能能够检测到非高斯性在一个较低的显着性水平为10%(通过K-S测试),只有当内在的散射是已知的外部数据(例如,从低红移观测),而ALPACA与100,000 SNe将肯定检测非高斯性具有非常高的信心,即使内在的幅度分散是未知的先验。
2006-01-30 astro-ph
Do angular momentum induced ellipticity correlations contaminate weak lensing measurements?
星系角动量矢量的排列可以在它们的投影方向上引起大尺度的相关性。这种排列是由平滑变化的剪切场对邻近原星系施加的潮汐力矩引起的。弱的引力透镜也能引起椭圆率相关,因为相邻星系的图像会被干涉的质量分布所相干地扭曲。比较这两个来源的形状相关性,它被发现,对于目前的弱透镜调查的中值红移为1,内在的信号是一个污染物的数量级的1-10%的测量信号。然而,对于较浅的调查,内在的相关性占主导地位的透镜信号。由透镜效应引起的畸变是无卷曲的,而由固有排列引起的畸变则不是。这种差异可以用来解开这两个来源的椭圆相关性。当畸变主要由透镜效应控制时,如发生在高红移时,分解为理解噪声和系统误差的性质提供了一个有价值的工具。
2001-01-22 astro-ph
Spin induced galaxy alignments and their implications for weak lensing measurements
星系取向的大尺度相关性可以由它们的角动量矢量的排列引起。这些排列是由平滑变化的剪切场对邻近原星系施加的潮汐力矩引起的。我们使用Zel'dovich近似的星系形状的一个现实的分布,计算这种椭圆相关性的预测幅度。弱的引力透镜也可以引起椭圆相关,因为邻近星系的图像将被扭曲的相干。通过比较这两种引起形状关联的效应,我们发现,对于当前的弱透镜巡天,当z_m = 1时,内禀信号只占测量信号的1%~ 10%。然而,对于z_m < 0.3的较浅测量,内在相关性在透镜信号上占主导地位。由透镜效应引起的畸变是无卷曲的,而由固有排列引起的畸变则不是。这种差异可以用来解开这两个来源的椭圆相关性。
2000-09-04 astro-ph
Galaxy density profiles and shapes -- II. selection biases in strong lensing surveys
许多当前和未来的天文调查将依赖于强引力透镜系统的样本来得出有关星系质量分布的结论。我们使用一个新的强透镜管道(在本系列的论文I中提出)来探索可能导致强透镜系统的人口与一般星系人口不同的选择偏差。我们的重点是点源透镜的早期类型的星系与两个质量组件(恒星和暗物质),有各种各样的密度分布和形状的星系属性的观测和理论研究的动机。我们不仅要量化,而且要理解选择偏差背后的物理学:星系质量,方向和形状;暗物质轮廓参数,如内部斜率和浓度;和绝热收缩。我们研究了所有这些属性如何影响透镜的爱因斯坦半径,总截面,四倍比,和图像分离分布。我们发现显着的(几个因素)选择偏差与质量;方向,对于一个给定的星系形状在固定的质量;尖状暗物质配置文件内的斜率和浓度;浓度的恒星和暗物质deprojected Sersic模型。有趣的是,当我们对视角进行平均时,星系的固有形状并不会强烈影响它的透镜截面。我们的研究结果是理解强透镜系统与一般星系人口关系的重要的第一步。
2009-06-18 astro-ph
Detection of (dark) matter concentrations via weak gravitational lensing
微弱背景星系的图像被(弱)引力透镜扭曲,可以用来测量偏转器的质量分布。图像失真可以用来定义一个圆形孔径内的质量的加权平均值,正如凯泽首先提出的。孔径质量可用于{ \it检测}暗物质浓度。请记住,宽视场相机将变得越来越可用,这种方法可用于搜索宽视场图像上的质量浓度。为了做到这一点,孔径质量测量一般化,以考虑不同的加权函数。对于每个这样的加权函数,可以计算信噪比。对于密度浓度的假定质量分布,可以选择加权函数,以便最大化得到的信噪比。采用4米级望远镜的参数特性的数值模拟,然后使用表明,速度色散超过$\sim 600$ \ts km/s的暗晕可以可靠地检测到的信号噪声图中的显着的峰值。看到和各向异性PSF的影响,然后进行调查,并显示是不那么重要的,可能比担心。因此,建议这里开发的孔径质量测量方法可以用来获得暗晕的质量选择样品,与通量选择样品相反。由Fort等人探测到的高红移明亮类星体周围的剪切场提供了这种策略的首次成功应用。该方法的简单性允许其常规应用于具有足够深度和图像质量的宽视场图像。
1996-01-16 astro-ph
Infrared constraints on the dark mass concentration observed in the cluster Abell 1942
我们提供了一个在星系团Abell 1942附近区域的深H波段图像,其中包含Erben等人(2000)在光学弱透镜研究中探测到的令人困惑的暗物质浓度。我们证明,我们的极限星等,H=22,将足以检测集群的适当质量的红移可比的背景源的平均红移。尽管如此,我们的红外图像显示在透镜质量峰的位置没有明显的过密度源,在I-H与H色星等图中也没有过多的源。我们用它来进一步限制亮度和质量与光的比例作为其红移的函数假定的黑暗团块。我们发现,对于空间平坦的宇宙学,强烈排除了具有合理的质量-光比位于0<z<1的红移范围内的背景透镜星系团,留下了质量集中是一种新类型的真正黑暗物体的可能性。
2001-01-24 astro-ph
On the Intrinsic Bias in detecting Caustic Crossings between Galactic Halo and Self-lensing Events in the Magellanic Clouds
在本文中,我们研究了在探测星系晕和麦哲伦云自透镜事件之间的焦散渡时的固有偏差。为此,我们确定的物理二进制分离,$\ell$,和总的二元透镜质量,$M$的参数空间中的最佳的焦散线交叉检测的区域,并发现两个群体的事件的最佳区域是彼此相似的。特别是,如果银河系晕是由平均质量为$<M>\sim 0.5 M_\odot$的透镜组成,那么星系晕事件的最佳双星分离范围$3.5 AU\lesssim \ell\lesssim 14 AU$与由总质量为$M\sim 1 M_\odot$的双星透镜引起的麦哲伦云自透镜事件的最佳双星分离范围相匹配;正好在麦哲伦云中最可能的恒星透镜群的质量范围内。因此,我们的计算意味着,如果二进制分数和分布的二进制分离的两个人口的透镜是没有显着不同的彼此,有没有强烈的检测偏差对星系晕苛性交叉事件。
1999-05-12 astro-ph
Intrinsic and Extrinsic Galaxy Alignment
我们与分析模型表明,假设的目标源,通常是在寻找弱引力透镜由于大规模的质量不均匀性("场透镜“)的不相关的内在椭圆是没有根据的。如果星系图像的方向是由角动量或它所形成的晕的形状决定的,那么图像应该优先与垂直于视线的潮汐引力场的分量对齐。潮汐场中的长程相关将导致长程椭圆度-椭圆度相关,这种相关模拟了弱引力透镜引起的切变相关。我们计算的椭圆度,椭圆度的相关性预计如果晕的形状确定所观察到的星系形状,我们讨论的不确定性(这仍然是相当大的)在预测的幅度这种相关性。由角动量引起的椭圆度-椭圆度关联应较小。我们考虑几种方法来区分弱透镜(外在)和内在的相关性,包括使用红移信息。椭圆率潮汐场的相关性也意味着星系团附近的星系图像的对齐的存在。虽然内在的对齐可能会使场透镜结果的解释复杂化,但它本质上是有趣的,因为它可能揭示星系形成以及结构形成。
2000-10-02 astro-ph
Subaru Weak Lensing survey -- II: Multi-object Spectroscopy and Cluster Masses
我们提出的第一个结果的MOS运动,以跟进集群候选人通过弱透镜定位。我们的主要目标是寻找星系的空间浓度,这是可信的光学对应的弱透镜信号,并确定从成员星系的星系团红移。在36个目标星系团候选者周围,我们获得了15-32个星系的红移。对于其中的28个目标,我们确认了安全的集群识别。这包括三种情况,即两个不同红移的星系团沿着同一视线投影。在8个未经证实的目标中的6个中,我们发现了不同红移的多个小星系集中。在剩下的两个目标中,都发现了一个小的星系集中。我们评估了确认的星系团的弱透镜质量。对于我们最干净的测量集群的一个子样本,我们调查他们的弱透镜质量和他们的成员星系的速度色散之间的统计关系,比较我们的样品与光学和X射线选择的样品从文献中。我们的透镜选择的集群符合sigma_v=sigma_sis,具有与光学和X射线选择的集群相似的散射。因此,我们没有发现选择偏见的证据相比,这些其他技术。我们还推导出了星系团质量与星系速度色散之间的经验关系,这与LCDM宇宙学中N体模拟的预测是合理一致的。
2008-08-28 astro-ph
Intrinsic correlation of halo ellipticity and its implications for large-scale weak lensing surveys
我们使用大量最先进的宇宙学N体模拟[512^3粒子]来研究晕的内禀椭圆率关联函数。通过不同分辨率的模拟,我们发现当晕圈的成员数超过160时,椭圆度相关收敛。对于成员较少的晕,相关性被低估了,当晕只有20个粒子时,低估相当于2倍。校正分辨率的影响后,我们表明,在较大的盒子(L=300 mpc)中的晕的椭圆相关性同意非常好,在较小的盒子(L=100 mpc)。结合不同模拟箱的结果,我们给出了晕质量中椭圆度关联函数c_{11}(r)和投影关联函数Sigma_{11}(r_p)和Sigma_{22}(r_p)在三个数量级上的精确拟合公式。后两个功能是有用的预测的贡献的内在相关深透镜调查。通过对星系的红移分布和星系质量的合理假设,我们发现内禀椭圆率相关不仅对浅巡天而且对深巡天都有重要的贡献。我们的研究结果表明,以前的类似研究大大低估了他们有限的模拟分辨率的贡献。
2002-07-25 astro-ph
A Statistical Study of Weak Lensing by Triaxial Dark Matter Halos: Consequences for Parameter Estimation
测量星系团尺度上的质量分布是对Lambda CDM模型的一个至关重要的测试,它提供了对暗物质性质的限制。最近的工作调查的质量分布的个别星系团使用引力透镜照亮了潜在的不一致的结构形成模型的预测之间的关系晕质量浓度和这些关系,在大规模的集群测量。然而,这样的分析通常只采用简单的球形晕模型与典型的NFW斜率,而在模拟中形成的晕显示出一系列更复杂的功能。在这里,我们调查的影响,这种预期偏离典型的NFW晕配置文件的质量和参数估计使用弱引力透镜大规模集群规模。最重要的偏差是晕的三轴度,因为即使用弱透镜数据也不可能完全解析晕的三维结构,因为透镜的灵敏度只对投影质量敏感。光环沿视线的显著伸长可导致质量和浓度分别被高估50%和2倍,而透视缩短则有相反的效果。此外,在某些方向上的三轴晕是更好的透镜比他们的球形同行相同的质量,表明集群选择的研究,因为明显的透镜很可能是从高三轴度的晕形状分布。虽然单凭三轴性的影响可能不足以完全解释某些星系团的高浓度,但它们在缓解观测与冷暗物质范式预测之间的紧张关系方面有很大的帮助。(节录)
2007-05-23 astro-ph
Weak lensing surveys and the intrinsic correlation of galaxy ellipticities
我们探讨的可能性,星系的椭圆度之间的内在相关性产生的星系形成过程中可能占的剪切信号的一部分,最近报道的几个小组从事弱透镜调查。使用高分辨率N体模拟,我们测量的投影椭圆度的暗物质晕和它们的相关性作为对分离的函数。在这个简化但不一定现实的假设下(晕圈形状代表星系形状),我们发现在至少20 h^-1 mpc的尺度上(受盒子大小的限制),相关性都是正的。信号不受晕圈发现技术的变化或模拟分辨率的强烈影响。我们将我们的三维结果转化为椭圆度的角度测量关联函数和剪切方差,可以直接与观测结果进行比较。我们还测量了类似的结果,从模拟角度调查,我们的模拟框投影到天空的平面上,并应用径向选择功能。有趣的是,我们测量的剪切方差是一个小的,但不是完全可以忽略的一部分(从10- 20%)观察组所看到的,和椭圆度关联函数近似模拟的功能形式预计将导致弱透镜。振幅取决于星系分布的红移宽度。如果测光红移被用来挑选出一个背景星系屏幕的宽度很小,那么内在的相关性可能变得与弱透镜信号相当。虽然我们处理的是模拟的暗物质晕,但是否有来自真实星系的信号,可以用附近已知红移的样本来检验。
2000-05-18 astro-ph
Characterizing the Cluster Lens Population
我们提出了一个详细的调查CDM晕的属性,使他们有效的强引力透镜。强透镜截面的878集群从N体模拟测量射线跟踪通过13,594个独特的投影。我们测量浓度,轴比,方向,和每个集群的子结构的量,并比较每个数量的集群人口作为一个整体的透镜加权分布。透镜星系团的浓度平均比宇宙中典型的星系团大34%。尽管存在这种偏差,但最近几个小组测量到的异常高的浓度(c >14)似乎与我们模拟中的浓度分布不一致,我们预测< 2%的透镜团簇应该具有如此高的浓度。透镜截面与亚结构数量之间没有相关性。我们介绍了几种类型的简化的暗物质晕,并使用它们来隔离CDM集群的哪些属性使它们成为有效的透镜。晕子结构在小半径上的投影和团簇的大尺度质量分布对截面没有显著影响。巨弧的丰度主要取决于平均密度在10,000以内的质量分布。多透镜平面射线追踪算法表明,大尺度结构的投影使巨弧丰度增加了<7%的适度量。我们重新审视了在RCS观测中高红移星系团背后是否有多余的巨弧的问题,发现高红移(z > 0.6)透镜的数量与LCDM很好地吻合,尽管我们的模拟预测了比观测到的更多的低红移(z < 0.6)透镜。(节略)
2005-06-08 astro-ph
How well can we determine cluster mass profiles from weak lensing?
弱引力透镜为研究大半径星系团的质量分布提供了一种直接的方法。不幸的是,沿着视线的大尺度结构也对透镜效应信号有贡献,并因此影响测量。我们量化的影响,遥远的不相关的大尺度结构推断的质量分布的集群从弱透镜测量。我们认为NFW配置文件,并发现,大尺度结构是一个主要的来源,不确定性的大多数实际情况下,当一个模型,与质量M_200和浓度参数c作为自由参数,是适合的观察。我们发现,最好的限制,发现在中间红移(z~0.3)的集群。对于z=0.3的簇,当测量到10-15弧分的透镜信号时获得最佳结果。与忽略大尺度结构的贡献时所期望的相反,在较大半径处的测量并不能提高可以确定轮廓的精度。M_200和浓度参数c的真实不确定度比远距离大尺度结构不包括在误差预算中时大~2倍。
2002-08-19 astro-ph
Separating cosmic shear from intrinsic galaxy alignments: correlation function tomography
在过去的几年中,宇宙剪切的安全检测已经获得,表现在所观察到的星系椭圆率的相关性。宇宙学参数已经受到限制,例如物质功率谱σ_8的归一化。一个可能的系统污染的透镜相关信号产生的内在星系排列,这仍然是约束不足。与透镜效应不同,内禀关联只适用于物理距离较小的星系,关联长度为几个Mpc。我们提出了一种新的方法,利用这一属性,并隔离透镜和星系的椭圆度关联函数使用不同的红移切片之间的测量的内在组件。所观察到的信号近似由一组模板函数,使任何内在的对齐的幅度或相关长度没有强有力的假设。我们还表明,近退化之间的物质密度参数Omega_m和sigma_8可以解除使用关联函数层析成像,即使在存在的内在对齐信号。
2002-11-06 astro-ph
The Galaxy Octopole Moment as a Probe of Weak Lensing Shear Fields
本文引入星系中光分布的八极矩作为弱透镜剪切场的一种探测。虽然传统的椭圆率估计的本地剪切来自四极矩是有限的背景星系的固有椭圆率分布的宽度,在固有八极分布的分散预计要小得多,这意味着从这个高阶矩的信号最终是有限的测量噪声,而不是由固有的散射。我们提出了计算的八极矩,并表明,目前的观察是在该政权的八极估计将很快能够有助于整体精度的估计当地剪切场。因此,从未来的数据集,如高级相机的调查和下一代太空望远镜的这种估计的前景是非常有希望的。
2001-07-10 astro-ph
Sources of contamination to weak lensing three-point statistics: constraints from N-body simulations
我们研究了观测到的星系形状与其周围密度场之间的相关性对三阶弱透镜剪切统计测量的影响。使用数值模拟,我们估计的系统误差的贡献,从三点内禀椭圆相关性(III)的光圈质量统计(GGG)的三阶矩的测量,和三点之间的耦合弱透镜剪切经历遥远的星系和前景星系(GGI和GII)的形状。我们发现,三阶弱透镜统计通常更强烈地污染这些物理系统相比,二阶剪切测量,污染测量的三点信号的中等深度的调查与中位红移z_m ~ 0.7 ~ 15%。它已经表明,准确的光度红移将是至关重要的,以纠正这种影响,一旦模型和红移的依赖性的效果可以准确地约束。为此,我们提供了红移相关的拟合函数,我们的结果,并提出了一个新的工具,观测研究的内在星系排列。对于z_m ~ 0.4的浅层观测,我们发现III比预期的宇宙学GGG剪切信号大一个数量级。相比,两点的内在椭圆相关性,这是类似的振幅在这些调查深度的两点剪切信号,因此,三阶统计提供了一个有前途的新方法来约束模型的内在星系的路线。来自下一代非常宽的弱透镜测量的早期浅层数据将是这种研究的最佳选择。
2008-02-27 astro-ph
Weak lensing of the Sunyaev-Zel'dovich sky
我们解决的问题是否热Sunyaev-Zel'dovich(SZ)的天空的角功率谱进一步扭曲的前景大尺度结构的弱引力透镜。利用对气体和暗晕模型的分析方法,我们证明了在SZ功率测量中弱透镜的污染是可以忽略的,|ΔC_l|/C_l在l=10^5时小于3%。这是由于低红移物质不均匀性的引力势较弱,可以作为SZ源(集群)的透镜,以及在大l时本征SZ功率谱的较浅形状,而宇宙微波背景由于其遥远的位置和在小角度尺度下本征功率谱的显着阻尼,可以受到弱透镜效应的显着影响。
2003-12-18 astro-ph
Galaxy-Galaxy Flexion: Weak Lensing to Second Order
本文发展了一种新的引力透镜反演技术。虽然传统的方法假设透镜场在星系图像中变化很小,但我们注意到,这种场的变化可能会引起星系图像的“扭曲”或弯曲,然后可以用来检测具有增加的信噪比的透镜信号。由于玻色子信号的重要性在小尺度上增加,这非常适合于星系-星系透镜效应。我们开发了一种基于Refregier(2003)的“Shapelets”形式主义的反演技术。然后,我们证明了这一概念的证据,通过测量的深透镜调查中的一个光子信号。假设一个本征等温分布,我们发现,仅从玻色子信号的速度宽度v_c=221 \pm 12 km/s的透镜星系的r < 21.5,受内禀玻色子分布的不确定性。
2004-10-15 astro-ph
Detectability of Gravitational Lensing Effect on the Two-point Correlation Function of Hotspots in the CMB maps
本文定量研究了弱透镜效应对宇宙微波背景(CMB)图中局部极大值(热点)两点关联函数$\xipk(θ)$的影响。透镜效应取决于从现在到红移$z_{\rm rec}\approx1100$之间的质量涨落。如果采用高斯假设的原始温度波动场,峰值统计可以提供一个额外的信息的内在分布的热点,这些对有一些特征的分离角。然后,弱透镜作用从固有分布重新分布所观察到的CMB图中的热点,并因此将非高斯签名压印到$\xipk(θ)$上。特别是,由于本征$\xipk(θ)$在平坦宇宙的$θ\approx 70'$角标度附近具有明显的凹陷特征,弱透镜效应在该标度处诱导了大的平滑。我们表明,透镜签名,因此具有优势,有效地探测质量波动与大波长模式周围$λ\approx 50 h^{-1}{\rm Mpc}$。为了揭示可探测性,我们进行了数值实验的规格{ \em MAP}和{ \em普朗克勘测者},包括光束平滑和探测器噪声的仪器效应。然后发现,我们的方法可以成功地提供约束的振幅的质量波动和宇宙学参数在一个平坦的宇宙中,宇宙学常数和没有,只要我们使用的地图与65%的天空覆盖率预期从普朗克。
2000-08-24 astro-ph
Correlated gravitational lensing of the CMB
宇宙学的不均匀性使从遥远的源传播的辐射发生引力偏转,改变了源固有特性的空间和角度关联函数。对于高斯分布的偏转(例如,从原始高斯密度扰动谱或从中心极限定理),我们计算测地线偏差的概率分布。如果内禀变量也是高斯型的,例如大尺度速度流场或宇宙微波背景温度各向异性,则可以得到观测图像天空特性的分布和关联函数。专门的CMB温度波动,我们重新推导简单的独立的引力透镜的各向异性角关联函数的影响,并计算与各向异性,例如,从相同的原始引力扰动场产生的透镜的新效果。特征量级和尺度的密度功率谱。相关的偏转温度效应被证明是可以忽略的。
1996-06-21 astro-ph
Self calibration of gravitational shear-galaxy intrinsic ellipticity correlation in weak lensing surveys
星系内禀排列是对精确测量宇宙剪切力的一个严峻挑战。我们提出了自校准的诱导引力剪切星系内禀椭圆相关(GI相关,\citealt{Hirata04b})在弱透镜调查光度红移测量。(1)本文提出了一种从同一红移面元中的星系椭圆度-密度测量值中提取星系内禀椭圆度-密度互相关的方法。(2)我们还找到了一个通用的缩放关系,将提取的I-g相关转换为所需的GI相关。我们在简化的条件下进行概念研究,并证明其能够显着减少GI污染。我们讨论了各种复杂性对自校准技术的两个关键成分的影响,即提取I-g相关性的方法和I-g与GI相关性之间的标度关系。我们希望他们都不可能完全无效的建议自校准技术。
2010-07-14 astro-ph astro-ph.CO
Can the Steep Mass Profile of A1689 Be Explained by a Triaxial Dark Halo?
从最近详细的透镜观测中得出的A1689的陡峭质量分布与标准CDM模型预测的低浓度晕不容易协调。然而,晕圈三轴性可能会导致假设球对称质量分布而导出的轮廓约束出现偏差,因为透镜效应仅与投影质量分布有关。一定程度的晕三轴性是CDM结构形成所固有的,这是由暗物质的无碰撞性质引起的。在这里,我们将基于CDM的三轴晕模型预测与基于ACS/HST和Subaru数据的A1689的精确透镜测量进行了比较,范围为10 kpc <r<2 Mpc。模型透镜剖面覆盖晕质量和形状的内在传播,并在与数据比较时投影到所有倾角。我们表明,模型参数只有弱约束和强烈退化,主要是因为缺乏信息沿视线。特别是,随着三轴度的增加,浓度参数的限制变得不那么严格。然而,通过比较所获得的约束与预期的概率分布的轴比和浓度参数从数值模拟计算,我们发现,约6%的集群大小的光环在CDM模型可以匹配A1689透镜观测在2西格玛水平,对应的情况下,晕的主轴对准视线。因此,晕三轴性可以减少理论和观测之间的明显差异。这一假设需要进一步探讨其他集群的统计透镜效应的研究,以及通过使用X射线,运动学和SZ效应观测得到的补充三维信息。
2005-07-14 astro-ph
Safety in numbers: Gravitational Lensing Degradation of the Luminosity Distance-Redshift Relation
观测宇宙的膨胀历史可以探索宇宙各种成分的物理性质和能量密度。标准化的烛光,如Ia型超新星,仍然是这一努力中最有前途和最强大的工具之一,通过允许直接测量光度距离红移曲线,从而产生对宇宙目前加速膨胀的暗能量的详细研究。当这样的观测被推到更高的红移时,观测到的通量越来越多地受到引力透镜放大的影响,这是由于沿着视线的介入结构。我们模拟和分析的非高斯概率分布函数的去/放大由于透镜的标准蜡烛,量化的卷积在许多独立的来源(其作用是恢复的内在平均(unlensed)的光度由于通量守恒)的影响,并计算额外的不确定性由于透镜对导出的宇宙学参数。例如,透镜效应导致的“退化因子”是z=1.5时(对于本征通量色散为10%的源)可用超新星有效数量减少的三分之一。我们还得到了一个有用的表达式,有效增加标准烛光由于透镜的色散,作为红移的函数。
2004-12-08 astro-ph
A New Look at Massive Clusters: weak lensing constraints on the triaxial dark matter halos of Abell 1689, Abell 1835, & Abell 2204
测量星系团尺度上的三维质量分布是LCDM模型的一个关键测试,它提供了对暗物质性质的限制。最近的工作调查的质量分布的个别星系团(如阿贝尔1689)使用弱和强引力透镜揭示了潜在的不一致的预测结构形成模型相关的晕质量浓度和这些关系,在大规模的集群测量。然而,这种分析采用简单的球形晕模型,而越来越多的工作表明,三轴三维晕结构是常见的和重要的参数估计。我们最近引入了一种马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)方法来拟合全三轴模型,以弱透镜数据,提供参数和误差估计,完全结合了自然界中存在的真实形状不确定性。在本文中,我们将该方法应用到弱透镜数据获得的ESO/MPG宽视场成像仪的星系团A1689,A1835,和A2204,根据贝叶斯先验的范围从理论和独立的X射线和强透镜观测。对于Abell 1689,使用简单的强透镜先验,我们发现边缘化的平均参数值M_200 =(0.83 +- 0.16)x10^15 M_solar/h和C=12.2 +- 6.7,这与LCDM中预测的质量浓度关系略有一致。伴随着我们的三轴参数估计的大误差轮廓更准确地代表了我们对星系团透镜结构的有限知识的真实程度,并明确了结合来自其他理论,透镜(强,弯曲)或其他观测(X射线,SZ,动态)数据的许多约束的重要性,以自信地测量集群质量配置文件。(节录)
2008-12-03 astro-ph
Detailed Mass Map of CL0024+1654 from Strong Lensing
我们构建了一个高分辨率的质量图的z=0.39集群0024+1654,相关的引力透镜的参数反演的基础上。该镜头创建了背景星系的八个分辨率良好的子图像,在HST的深度成像中可以看到。不包括以可见星系为中心的质量集中,剩余质量的98%以上由以最亮的星系团星系为中心的平稳集中的暗物质代表,其软核为35 h^{-1} kpc。在107 ~h^{-1} kpc半径范围内,质量分布的不对称性<3%。我们在CL 0024中观察到的暗物质分布比在Omega=1或Omega=0.3 CDM宇宙学中的典型模拟星系团要光滑、对称和非奇异得多。积分到107 h^{-1} kpc半径,静止框架的质光比为M/L_V = 276 \pm 40 h(M/L_V)_solar。
1998-05-02 astro-ph
Weak Gravitational Lensing by Dark Clusters
我们计算了暗物质浓度的丰度,这些浓度足够高,可以产生可检测的弱引力透镜信号。这些高密度物质中的大多数都是维里化的晕,其中包含可识别的X射线和/或光学簇。然而,有相当一部分是仍处于引力坍缩过程中的非维里化超密度--它们应该产生明显较弱或没有X射线发射。我们预测的这种暗星系团的丰度与Erben等人(2000)探测到的暗透镜所暗示的丰度是一致的。在未来的弱透镜巡天中,当用透镜丰度确定宇宙学参数时,需要考虑这些非维里化天体的弱透镜效应。这种弱透镜也有助于阐明团簇形成的过程。
2003-04-22 astro-ph
QSO-Galaxy Association and Gravitational Lensing
前景星系中致密天体对引力光的弯曲所产生的放大作用可以影响背景类星体的视数密度及其在星系晕场中的分布。本文研究了质点透镜效应和奇异等温透镜效应引起的星系晕场中类星体数目的增加,并将星系晕中致密暗天体的微透镜效应应用于NGC 3628。NGC 3628是一个被广泛研究的近边Sbc奇特星系,其中类星体被证明集中在星系周围,密度远高于背景。我们表明,如果目前对类星体光度函数的理解是正确的,这样的集中不可能是由引力透镜。
2005-03-11 astro-ph
The Gravitational Lensing in Redshift-space Correlation Functions of Galaxies and Quasars
引力透镜,以及速度场和宇宙学光锥弯曲,改变了观测到的高红移天体的关联函数。我们给出了三维关联函数的解析表达式,同时包含了这三种效应。当两个物体在视线上相隔数百Mpc时,观测到的关联函数主要是由引力透镜效应而不是本征的聚集效应所决定的。对于一个典型的星系-星系和星系-类星体相关性中的透镜信号,在像斯隆数字巡天这样的大规模红移巡天中是超出噪声水平的。
2000-04-28 astro-ph
Searches for high redshift galaxies using gravitational lensing
我们提出了不同的方法来识别高红移(z>5)对象的透镜星系团的高放大率区域,利用非常好的约束透镜模型。研究程序进行了解释和讨论。在光学/近红外光谱,如莱曼α发射线的检测,使我们能够确定这些源的红移。由于透镜放大率,它可以识别和研究更远或本质上比标准实地调查更暗的物体。
2003-08-29 astro-ph