Strong and weak lensing by galaxy clusters
我提出了一个概述的强和弱引力透镜的星系团。在简要介绍了引力透镜的基本原理之后,我讨论了引力透镜对星系团质量分布的影响及其与宇宙学的关系。
2002-07-01 astro-ph
Imaging the 3-D cosmological mass distribution with weak gravitational lensing
我展示了如何弱引力透镜可以用来图像的三维质量分布在宇宙中。透镜方程的逆关系,在每个源的完整的3-D牛顿的潜力,有关的透镜电位的评估,推导出。我认为正常模式的透镜问题,并澄清使用小角度近似方程。最后,我认为使用这种方法来估计从一个现实的星系透镜调查的3-D物质分布的前景。
2001-11-30 astro-ph
Weak Lensing of the CMB: Cumulants of the Probability Distribution Function
本文讨论了大尺度结构介入的弱引力透镜引起的宇宙微波背景(CMB)中温度各向异性的实空间矩。我们证明,如果原始温度各向异性的概率分布函数是高斯的,那么它保持不变后,引力透镜。然而,在有限分辨率下,非零高阶累积量是由透镜自相关和透镜势与CMB中的二次各向异性之间的互相关(如Sunayev-Zel'dovich(SZ)效应)产生的。偏度是由这些透镜SZ相关性产生的,而峰度则来自单独的透镜和透镜SZ相关性。我们表明,如果投影透镜势是高斯的,所有高阶累积量比峰度消失。虽然最近的结果提高了在即将到来的数据中检测偏度的可能性,但峰度可能仍然无法检测到。
2002-08-16 astro-ph
Strong and Weak Lensing Constraints on Galaxy Mass Distribution
引力透镜是一个独特的工具,以限制质量分布的崩溃结构,这是特别真实的星系,无论是在个案的基础上使用多个图像的背景源(如类星体),或统计使用所谓的星系-星系透镜技术。首先,我将介绍透镜理论,然后讨论应用于当前观测的各种方法。最后,我将回顾星系透镜的光明前景,这将有利于发展高分辨率,大,宽,深(透镜)调查。
2001-12-05 astro-ph
Gravitational Lensing - A brief review
引力透镜作为一门观测科学,在其存在的大约20年里,已经在许多天体物理学领域确立了自己作为一种有价值的工具的地位。在这篇简短的评论中,首先介绍了透镜的基础知识。然后,它表明,这两个传播效应,引力透镜和星际闪烁,有一些共同的属性。最后,各种透镜现象进行了讨论,重点是最近的观察。
2000-12-20 astro-ph
Mapping Dark Matter in Galaxy Clusters: Gravitational Lensing & Numerical Simulations
不同的引力透镜机制是绘制不同尺度的星系团质量分布图的有趣工具。在这篇论文中,我回顾了我在这个主题上所做的一些工作。更准确地说,我将重点关注:(i)星系尺度子结构,使用弱星系-星系透镜来研究环境如何塑造它们的性质;(ii)结合强透镜和弱透镜探测的Abell~1689的质量分布;(iii)通过强透镜测量的Abell~1703内部暗物质分布的斜率。当可用时,将透镜效应结果与数值模拟的预期进行比较。
2008-07-17 astro-ph
Simulating weak lensing by large scale structure
我们通过N体模拟,利用光线追迹建立了光的弱引力透镜的大尺度结构模型。特别注意数值收敛的方法。我们研究了多平面光线跟踪算法中的一些关键近似。我们的模拟剪切和收敛图用于探讨如何以及标准假设弱透镜举行,特别是在透镜信号的大峰值附近。
2003-03-25 astro-ph
The Born and Lens-Lens Corrections to Weak Gravitational Lensing Angular Power Spectra
本文重新讨论了弱引力透镜角功率谱高阶修正的估计。扩展Cooray和Hu的计算,我们发现在大尺度结构的位扰动中有两个额外的四阶项对应于与玻恩近似相关的修正,并且忽略了标准一阶结果中两个前景透镜的视线耦合。这些项在大角度尺度上改变会聚($κκ$)、透镜剪切E模式($εε$)及其互相关($κε$)功率谱,但与先前估计相比,保持透镜剪切B模式($ββ$)和旋转($ωω$)分量的功率谱不变。新的条款完成的计算与玻恩近似和透镜-透镜耦合的贡献是最显着的顺序弱透镜角功率谱的校正。把这些功能放在一起,我们发现,这些修正是不重要的任何弱透镜调查,包括一个完整的天空调查有限的宇宙方差。
2006-03-10 astro-ph
Cosmological Applications of Gravitational Lensing
本课程介绍了引力透镜在测量星系质量(星系-星系透镜效应、爱因斯坦环、巨弧扰动)和星系团质量(强透镜效应和弱透镜效应)中的应用。这是对F. Bernardeau的课程致力于大尺度结构的一些理论方面和弱透镜。在第一节中,我描述了最重要的透镜量和透镜性质的天体物理应用。然后,我简要介绍了一些学术观点。第三部分是关于质量重建的基本原理和星系团和星系的质量分布研究。
1999-01-11 astro-ph
Cosmological Parameters from Multiple-arc Gravitational Lensing Systems I: smooth lensing potentials
我们描述了一种新的方法来确定宇宙学参数使用引力透镜系统与多个弧,利用一个给定的集群可以产生多个弧源在很宽的范围内的红移。通过考虑两个或多个弧的相对位置,可以避免单个弧的临界半径与透镜团的投影质量密度之间的耦合。宇宙学的敏感性通过角尺寸-红移关系表现出来。我们考虑使用潜在的、现实的来源和假设的宇宙学的更一般形式构造的模拟数据,并提出了一种同时反转透镜和提取宇宙学参数的方法。所需的输入数据是图像和测量的弧红移。该技术依赖于重力透镜系统中表面亮度的守恒。我们发现,对于一个简单的透镜模型,我们的方法可以恢复的宇宙学参数假设在建设的模拟图像。
1998-02-14 astro-ph
Gravitational lensing by spinning and escaping lenses
在弱场区考虑了质量流对光线弯曲的影响。根据费马原理和标准的引力透镜理论,导出了几何薄薄透镜对时间延迟函数和偏转角的重磁修正。讨论了偏转器旋转和移动的情况。
2003-05-12 astro-ph
A New Method for measuring Weak Gravitational Lensing Shear using Higher Order Spin-2 HOLICs
我们研究了在弱透镜分析中使用引力透镜图像高阶矩的可能性。为此,我们采用了我们开发的HOLIC(高阶透镜特性)的自旋2分量。我们测试弱透镜分析自旋2 HOLIC使用实际的,地面斯巴鲁观测的大规模星系团A1689(z=0.183)。事实证明,自旋2 HOLIC的顺序高达8是足够适用于弱透镜分析校正PSF各向异性以及各向同性PSF拖尾后。
2009-04-14 astro-ph
General Theorem about Gravitational Lensing
本文研究了关于引力透镜的一般定理,该定理描述了不同宇称的象数之间的关系。我们的配方允许扩展到非透明和奇异的模型。
1997-03-20 astro-ph
Gravitational lensing as a probe of structure
引力透镜已成为研究宇宙质量分布的重要工具之一。由于引力光偏转与物质的性质和状态无关,它非常适合研究宇宙中所有物质(以及暗物质)的分布。透镜效应的结果现在已经可以在很宽的尺度上得到,从星系晕中的MACHO的搜索,到星系和星系团中的质量分布,以及宇宙中大尺度物质分布的统计特性。这里,在介绍了强透镜和弱透镜的概念后,概述了几个应用,从星系的强透镜,到星系团的强透镜和弱透镜以及大尺度结构的透镜性质。
2003-06-23 astro-ph
Cosmological model differentiation through weak gravitational lensing
我们调查潜在的弱引力透镜地图,以区分不同的宇宙模型,考虑宇宙方差由于有限的地图扩展和噪声的存在。我们引入了一个衡量两个模型之间的差异在一个选定的透镜统计。这使得人们能够确定在哪些情况下(地图大小和噪声水平),以及对于哪些透镜测量,两个模型可以在期望的置信水平上区分。作为应用,我们模拟了三种宇宙学模型(SCDM,OCDM,和$Λ$ CDM)的收敛映射,计算了它们的几种透镜分析,并计算了在这些分析下模型之间的差异。我们使用第一,第二,和高阶统计,包括闵可夫斯基泛函,它提供了一个完整的形态特征的透镜映射。我们检查每个透镜措施使用噪声如何影响其描述的收敛性,以及这如何影响其区分宇宙模型的能力。我们的结果证实了弱引力透镜作为宇宙学工具的有价值的用途。
2002-02-27 astro-ph
Cosmological Applications of Gravitational Lensing
在过去十年中,引力透镜领域的活动大量增加,这主要是由于观测能力的提高。我将回顾引力透镜理论的基础知识,仅足以理解本文的其余部分,然后将集中讨论宇宙学中的几个主要应用。集群透镜,弱透镜,将构成本次审查的主要部分。
1995-12-08 astro-ph
Gravitational lensing and modified Newtonian dynamics
引力透镜最常被用作研究宇宙中(暗)物质分布的工具,但是,如果质量分布是先验已知的,它至少在原则上成为引力本身的强大探测器。透镜观测是一种比动力学测量更强大的工具,因为它可以测量远离可见物质的引力场。例如,修正的牛顿动力学(MOND)没有相对论性的扩展,因此没有可靠的透镜预测,但星系-星系透镜数据可以用来经验性地确定点质量的偏转定律。MONDian透镜与广义相对论是一致的,因为光子所经历的偏转是以光速运动的大质量粒子所经历的偏转的两倍。由于偏转定律的存在,并且没有不可见物质,因此可以在任何观察到透镜的地方测试MOND。这意味着要么MOND透镜是完全非线性的,要么MOND不是宇宙的准确描述。
2001-03-14 astro-ph
Gravitational Lensing in Clusters of Galaxies
星系团中的引力透镜是研究星系和星系团的质量分布、引力放大引起的高红移天体以及宇宙几何的有效工具。本文综述了星系团透镜的一些重要方面以及观测宇宙学中的相关问题。
1999-05-03 astro-ph
Cluster Lensing of the CMB
我们调查的透镜信息包含在高分辨率,低噪声的CMB温度图可以教我们集群质量配置文件。我们创建透镜场和Sunyaev-Zel'dovich效应图从N体模拟,并将其应用到建模为高斯随机场的主CMB各向异性。我们研究了成功的几种技术的集群质量重建使用CMB透镜信息,并估计必要的观测要求,以达到令人满意的结果。
2004-01-31 astro-ph
Strong gravitational lensing by multiple galaxies
我们讨论了多个物体在任意视线方向上的强引力透镜。强引力透镜由一个以上的透镜的概率是小的,但一些强透镜系统,其中一个以上的单独的透镜显着贡献的透镜潜力将被检测到在大样本的透镜系统编译与新的仪器。利用多透镜光线追迹,我们估计了不同红移下两个透镜产生引力透镜的可能性,并研究了典型的图像几何和放大截面。我们发现,对于一个Ω_M=0.3和Ω_λ =0.7的宇宙学,大约有二十分之一的透镜系统由两个焦散线合并的透镜组成。多透镜系统不同于单透镜。它们具有更大的多重成像截面,并且在图像配置上显著不同。由附近星系、星系团或星系团引起的外部剪切会影响图像的位置,即使是距离更远的透镜对。这两种效应都必须在晶状体建模中考虑。我们还展示了如何在透镜星系对对准光盘的存在下,可以导致非常大的高倍率截面。多透镜系统将是重要的,在未来,无论是约束个别系统的透镜模型和统计透镜。
2001-03-07 astro-ph
Gravitational Lensing in the Universe
本文综述了宇宙中引力透镜的基本理论、主要观测证据和最新应用。本文的目的是为那些不从事引力透镜研究的读者提供一个相对简单的介绍,介绍当今天体物理学中这一活跃的研究领域。
1995-12-17 astro-ph
Gravitational Lensing as a Cosmological Probe
引力透镜是一种有效的工具,用于探测:坍缩系统的质量分布:星系和星系团;由于引力放大而产生的高红移物体;以及宇宙的几何形状。我将在这里回顾一些重要方面的透镜和相关问题的观测宇宙学。
1997-11-27 astro-ph
Weak Gravitational Lensing by the Nearby Cluster Abell 3667
我们提出了两个弱透镜重建附近的($z_{cl}=0.055$)合并集群阿贝尔3667,根据观测采取$\sim 1$一年,在不同的看到条件。这是迄今为止最低红移的星团,具有弱透镜质量重建。两个质量图中特征的再现性表明,弱透镜研究低红移星系团是可行的。这些数据构成了对19个低红移($z< 0.1$)南方星团进行X射线光度选择性弱透镜巡天的第一批结果。
2000-10-10 astro-ph
Modulation of a Chirp Gravitational Wave from a Compact Binary due to Gravitational Lensing
讨论了引力透镜现象中可能存在的波动效应。我们考虑了由于星系晕的引力透镜作用,来自紧凑双星的两个频率略有不同的相干引力波的干涉。该系统显示了波振幅的调制。对于高Z源,这种现象的透镜几率为10^{-5}量级,但由于振幅的放大,可能有利于观测。
2005-05-06 astro-ph
Weak Gravitational Lensing by Voids
我们认为,在大尺度物质分布的欠密度(空洞)检测弱引力透镜的前景。我们推导出了球形空洞的放大率和畸变率的基本表达式。背景源的聚集和宇宙方差是原则上限制空洞透镜探测的主要因素。我们的结论是,只有半径大于$\sim 100$ \hm的空隙具有大于1的透镜信噪比。
1998-11-29 astro-ph
Gravitational lensing by spherically symmetric lenses with angular momentum
继Sereno(2002 a)之后,我们讨论了具有角动量的球对称透镜对光线的弯曲。对于几个天体物理系统,如白矮星和星系,重力磁引起的偏转角校正高达0.1%。
2002-09-16 astro-ph
Gravitational Lensing of Distant Supernovae
我们利用一系列的光线追迹实验来确定高红移源的引力透镜放大率分布。我们确定经验之间的关系放大率和红移,各种宇宙学模型。然后,我们使用这个关系估计透镜的影响,从高Z超新星观测的宇宙学参数的测定。我们发现,对于红移z<1.8的超新星,与测量中的固有不确定性相比,透镜效应的影响可以忽略不计。使用在1.8<z<8范围内的模拟数据,我们表明透镜效应可以变得显著。因此,如果发现了一群非常高z的超新星,在这些SNe可以用来约束宇宙学模型之前,充分理解透镜效应将是至关重要的。
2005-03-21 astro-ph
Gravitational Lensing and the Mass Distribution of Clusters
我们回顾并讨论了从引力透镜获得的星系团质量分布的信息。
1994-11-08 astro-ph
A Catalog of Mass Models for Gravitational Lensing
在强引力透镜的现代应用中,使用了许多不同的质量模型族。我回顾了广泛的流行模型,有两个重点:(1)讨论适合于特定透镜问题的模型构建策略;(2)一组典型模型的技术结果总结。这里回顾的所有模型都包含在公共可用的透镜软件gravlens中。
2002-06-04 astro-ph
Gravitational Lensing Limits on Early-Type Galaxies
引力透镜是对星系结构的一种独特的新约束。我们回顾了大多数透镜是早期型星系的证据,透镜星系的光学性质,对常数M/L模型的证据,最近的工作轴比的质量分布,和恒星动力学的作用在引力透镜。
1996-11-26 astro-ph
Gravitational lensing as a contaminant of the gravity wave signal in CMB
早期宇宙中的重力波在宇宙微波背景中产生B型极化,可以作为测量暴胀能量标度的一种直接方法。引力透镜通过将主导E偏振转换成B偏振来污染GW信号。通过从CMB本身重构透镜势,可以净化由透镜引起的B模。我们目前的数值模拟结果的B模式去透镜使用二次和迭代最大似然透镜重建方法作为探测器噪声和光束的函数。在我们的模拟中,我们发现二次方法可以减少透镜B噪声功率高达7倍,接近无噪声限制。相比之下,即使在我们测试的最低噪声水平下,迭代方法也显示出显着的改进。我们明确地证明,使用这种方法,透镜诱导的B功率至少可以降低40倍的噪声功率,这表明在没有天空切割、前景和仪器系统学的情况下,T/S=10^-6是可以实现的。虽然我们没有发现任何基本的下限,由于透镜,我们发现,对于高灵敏度的探测器残留透镜噪声占主导地位的探测器噪声。
2003-10-06 astro-ph
Dynamics of Fermat potentials in non-perturbative gravitational lensing
我们提出了一个框架,基于零面制定的广义相对论,讨论费马势的动力学引力透镜在一个通用的情况下,没有任何形式的近似。此外,我们推导了两个透镜方程:一个是厚的紧凑透镜的情况下,另一个是由引力波透镜。这些方程在原则上推广了天体物理学的透镜方案,通过删除薄透镜近似,同时保留弱场。
2002-05-03 astro-ph gr-qc
Weak and Strong Lensing Statistics
在简要介绍了引力透镜理论之后,将给出迄今为止所进行的引力透镜统计类型的粗略概述。然后,我将集中讨论星系-星系透镜效应的最新结果,这些结果表明,星系晕的范围比通过恒星和气体的旋转所能探测到的要大得多。
2001-08-15 astro-ph gr-qc
Gravitational lensing and Catastrophe theory
对引力透镜效应中出现的焦散线奇异性进行了解析讨论。由于多极展开模型具有易处理性和普适性,本文重点研究了透镜体的多极展开模型。我们的分析得到了数值计算的证实,并应用于多重类星体系统PG 1115 +080。与椭圆透镜模型的一致性也进行了讨论。
1995-07-20 astro-ph gr-qc
Weak Gravitational Lensing of the CMB
弱引力透镜对宇宙微波背景(CMB)有几个重要的影响:它改变了CMB的功率谱,诱导非高斯性,并产生一个B模式偏振信号,这是一个重要的来源混淆的信号从原始的引力波。透镜信号也可以用来帮助约束宇宙学参数和透镜质量分布。我们回顾了这些影响的起源和计算。主题包括:广义相对论中的透镜效应、透镜效应势、透镜效应温度和偏振功率谱、约束暴胀的含义、非高斯结构、透镜效应势的重建、去透镜效应、天空曲率修正、模拟、宇宙学参数估计、星系团质量重建和移动透镜/偶极透镜效应。
2006-03-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Rigorous Approach to the Gravitational Lensing
通过构造一个尽可能精确地描述实际系统的装置并求解零测地线方程,我们重新讨论了弱引力透镜问题。给出了仅由宇宙学常数Λ驱动的宇宙的详细情况,这证实了传统的结果:传统的透镜分析是正确的,不需要任何校正O(Λ)。我们还处理的情况下,在通用FRW背景的透镜。
2008-07-18 astro-ph gr-qc
Gravitational lensing by a charged black hole of string theory
研究了杂化弦论中Gibbons-Maeda-Garfinkle-Horowitz-Strominger(GMGHS)荷电黑洞的引力透镜效应,得到了相对论像的角位置和放大率.将星系中心的超大质量天体模拟为GMGHS黑洞,估计了不同的强透镜参数。我们发现,在强引力的情况下,透镜观测量中不存在显著的弦效应。
2003-06-04 astro-ph gr-qc hep-th
Magnification relations in gravitational lensing via multidimensional residue integrals
我们研究了引力透镜模型的放大关系。我们表明,多维留数积分提供了一个简单的解释这些关系的存在,和一个有效的计算方法。我们用几个例子说明了这种方法,从而推导出星系透镜模型和微透镜(质点透镜)的新的放大率关系。
2000-09-01 astro-ph math-ph math.MP
CMB lensing extraction and primordial non-Gaussianity
下一代CMB实验应该通过映射弱透镜偏转场来更好地处理宇宙学参数,由于透镜引起的非高斯性,弱透镜偏转场可以与初级各向异性分离。然而,在早期宇宙中产生的扰动也产生了一个非高斯性的水平,这是已知的小,但可以有助于在同一水平的透镜各向异性三谱。在这项工作中,我们研究了原始的非高斯性是否可以掩盖透镜统计。我们只集中在透镜效应的“温度二次估计”上,这对普朗克卫星来说几乎是最佳的,并且在平天近似下工作。我们发现,原始的非高斯性污染的偏转场估计约(0.1 f_NL)%,在大的角度尺度,这表示最多10%的贡献,不足以威胁透镜提取,但足以考虑。
2004-12-21 astro-ph gr-qc hep-ph