Discovery of Strong Lensing by an Elliptical Galaxy at z=0.0345
在哈勃太空望远镜的高级巡天照相机拍摄的图像中，我们发现了ESO 325-G 004星系强烈的引力透镜。透镜星系是一个四方形的椭圆星系，z=0.0345，是已知最接近星系尺度的透镜系统。透镜对象是非常蓝色的（B-I = 1.1），并形成两个突出的弧和一个较小的扩展第三图像。爱因斯坦半径为R_Ein=1.9 kpc（天空中约3 arcsec，参见图1）。透镜星系的有效半径为12弧秒）。假设源的红移很高，则R_Ein内的质量为1.4x10^11 M_sun，I波段的质光比为1.8（M/L）_sun。等效速度色散为sigma_lens=310 km/s，与测量的恒星色散sigma_v=320 km/s非常一致。用奇异等温椭圆（SIE）模拟透镜势，我们发现与光分布非常一致。最佳拟合的SIE模型再现了透镜星系的椭圆率~ 10%，其位置角在1度以内。该模型预测的弧几何形状的广泛功能，如观察到的，源的非透镜的大小估计在I ~ 23.75。我们认为，在z<0.1的范围内，大约200个类似质量的星系中有一个会显示出这样一个发光的多重成像源。
2005-04-21 astro-ph
Strong lensing constraints on the velocity dispersion and density profile of elliptical galaxies
我们使用强引力透镜的CLASS调查的统计施加约束的速度色散和密度分布的椭圆星系。这种方法不同于许多最近的工作，其中光度函数，速度色散和密度分布通常是{ \it假定}，以约束宇宙学参数。值得注意的是，观测宇宙学已经达到了我们可以考虑用宇宙学来约束天体物理学的地步，而不是反过来。我们使用两个不同的观测值来获得我们的约束条件（总光学深度和透镜事件的角分布）。尽管相对较差的统计和不确定的识别透镜的调查，我们得到有趣的限制椭圆星系的速度色散和密度分布。例如，假设SIS密度分布和边缘化其他相关参数，我们发现168 km/s < sigma_* < 200 km/s（68%CL），158 km/s < sigma_* < 220 km/s（95%CL）。此外，如果我们改为假设广义NFW密度分布并对其他参数进行边缘化，则分布的斜率被约束为1.50 < beta < 2.00（95%CL）。在这些模型中，我们还将浓度参数约束为密度分布斜率的函数。这些结果基本上独立于宇宙学的确切知识。我们简要地讨论了可能的影响，这些限制，让星系光度函数的红移演变，也可能有用的未来探索方向。
2003-05-14 astro-ph
An Elliptical Galaxy Luminosity Function and Velocity Dispersion Sample of Relevance for Gravitational Lensing Statistics
我们从文献中选择了42个椭圆星系，并估计了它们在有效半径（$σ_{\re}$）和0.54有效半径（$\vff$）的速度色散。通过动力学分析，我们发现椭圆星系$\vdm$暗晕的归一化速度色散近似为$σ_{\re}$乘以一个常数，它几乎与星系核半径或各向异性参数无关.我们的样本分析表明，$\vdm^{*}$位于178-198 km s $^{-1}$的范围内。用这种方法测得的暗物质速度色散与光度之间的幂律关系为$(L/L^{*}) = (\vdm/\vdm^{*})^γ$，其中$γ$在2-3之间。这些结果对于强引力透镜统计研究是有意义的。为了确定$\vdm^{*}$的值，我们在已经估计了$\vdm^{*}$的相同$\bt$频带中计算$\mstar$。我们选择了131个椭圆星系作为一个完整的样本集，视星等$\bt$在9.26和12.19之间。我们发现光度函数很好地符合Schechter形式，参数$\mstar$ = -19.66 +5 $\cdot\log_{10}h \pm 0.30$，$α= 0.15 \pm 0.55$，归一化常数$ϕ^{*} = (1.34 \pm 0.30) \times 10^{-3} h^{3}$ Mpc $^{-3}$，哈勃常数$\hnot$ = 100 $h$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。这种正常化意味着形态类型E星系占所有星系的（…
2001-02-17 astro-ph
Dynamical and gravitational lensing properties of a new phenomenological model of elliptical galaxies
最近对椭圆星系视线速度剖面的观测结果引起了争议，一些研究结果支持外层区域存在大量的暗物质，而另一些研究则认为根本不存在暗物质。为了阐明这一争议，我们在这里提出了一个新的现象学描述的星系总质量的轮廓。在球对称的假设下，我们假设全局M/L比Upsir（r）= Upsion_0（r/r_0）^{alpha}（1+r/r_0）^{beta}的双幂律表达式。特别地，当r/r_0<<1时，Uppermando propto r^{alpha}使得alpha=0模拟内部区域中的恒定M/L比，而当（r/r_0>>1）时，Uppermando propto r^{alpha+beta}因此表明具有alpha+beta=0的模型具有渐近恒定的M/L比。通过在我们根据物理考虑确定的范围内改变斜率参数，可以获得广泛的可能性。选择一个普遍的光度密度分布j（r）的表达式，我们得到了一个有效的星系模型，它能解释在实际椭圆星系中观察到的所有现象。我们推导出这样一个有效的模型的主要动力学和透镜性质。我们分析了一类通用的模型，能够考虑到不同的动态趋势。我们能够获得主要的动力学和透镜量的解析表达式。我们表明，限制α + β的值，使之有可能分析椭圆星系中的暗物质的问题。事实上，α + β的正值将是暗物质存在的有力证据。最后，我们指出了未来可能的方法，以面对观测数据，特别是使用速度色散剖面和透镜类星体事件。
2006-11-21 astro-ph
Weak Gravitational Lensing around Field Galaxies in HST Survey Images
利用长期重点项目HST中深巡天的数据，结合一般相似的存档数据，我们发现了背景场星系（I = 22 - 26）在孤立的前景星系（I = 15 - 22）附近存在弱引力“剪切”的证据，特别是早期类型的星系。统计透镜效应表现为背景星系的长轴与前景星系的连线成直角的方向上有轻微的优先取向。检测到的剪切是在$δϕ= 2.5^{o}\pm 1.2^{o}$的水平平均超过背景星系在约10个半光半径从400前景椭圆，对应的偏振约为0.04。对于前景螺旋，也报告了正的但不太显著的结果。这个结果排除了de Vaucouleurs椭圆星系质量分布模型，但与总M/L ~ 100和广泛的暗晕的椭圆星系一致。
1996-05-17 astro-ph
CDM and Strong Lensing: Concord or Conflict?
利用观测到的引力透镜的数量和大小，我推导出椭圆星系中暗物质含量的上限。由冷暗物质（CDM）质量分布构建的Galerkin过于集中，无法轻松满足这些限制; SCDM被排除在外，LCDM仅与数据勉强一致。因此，透镜增加的证据表明，CDM质量分布过于集中在千秒差距尺度上，与真实的星系一致，并将论点扩展到椭圆星系。相比之下，射电透镜中缺乏中心图像意味着CDM星系的中心密度在~10秒差距尺度上太低，即使包括超大质量黑洞。自相互作用的暗物质，或任何其他对常规冷暗物质的修改，必须同时降低千秒差距尺度上的密度并增加秒差距尺度上的密度，以满足透镜的独特约束。
2001-07-09 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
Gravitational lensing by Elliptical Galaxies, and the Schwarz Function
本文讨论了具有某些特殊质量分布的椭圆星系的引力透镜。使用简单的技术，从理论的正交域和施瓦茨函数（cf。\cite{Sh}）我们证明了当共焦椭圆上的质量密度恒定时，点源的透镜像总数不超过5（4个亮像和1个暗像）。此外，使用潜水-Nikliborc逆著名的牛顿定理关于潜在的椭圆体，我们表明，“爱因斯坦环”必须始终是圆（在没有潮汐剪切），或椭圆。
2007-08-20 astro-ph math-ph math.CV
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
Cosmological Simulation of Gravitational Weak Lensing in Open Models
本文用直接积分方法处理了开放模型中引力弱透镜效应的宇宙学模拟。本文导出了穿过初始态具有幂次n = 1的CDM谱的星团宇宙的光量子（会聚剪切和放大）的统计平均值。
1998-05-30 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
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
Necessity of Dark Matter in Modified Newtonian Dynamics within Galactic Scales? - Testing the Covariant MOND in Elliptical Lenses
修正的牛顿动力学（MOND）及其相对论版本- TeVeS为我们提供了另一种理解宇宙的视角，而无需难以捉摸的冷暗物质。这种MONDian范式不仅在大范围尺度上与传统CDM竞争，而且在银河系尺度上更加成功。最近，通过研究6个透镜系统，Ferreras等人（2008）声称MOND即使在星系尺度下仍然需要暗物质。然而，当我们研究同样的系统时，我们会得出相反的结论。在这篇文章中，我们报告了我们的结果，并得出结论，MOND不需要在星系透镜系统的暗物质。此外，我们将我们的研究扩展到22个SLACS（Sloan Lens ACS Survey）镜片，也得到了相同的结论，即，椭圆星系中不需要暗物质。
2008-12-30 astro-ph
The complex theory of gravitational lensing: Beltrami equation and cluster lensing
我们引入了一个新的复杂的形式主义来描述星系团中的弧场，并推导出适当的反演技术来找到相关的透镜星系团的质量分布。应用复杂的形式主义的透镜背景源的统计表明，平均的轴比的局部透镜各向同性分布的椭圆源是{ \em不}的影响，由本征椭圆分布，如果集群是在该区域的亚临界。
1994-08-18 astro-ph
On the contribution of large scale structure to strong gravitational lensing
我们研究了星系-星系强透镜候选者的位置与来自弱透镜或X射线辐射的大尺度结构示踪物之间的相关性。COSMOS调查是一个独特的数据集，结合了深度，高分辨率和连续成像，其中发现了强透镜，加上无与伦比的多波长覆盖。为了帮助解释COSMOS数据，我们还根据Millenium模拟的射线追踪制作了模拟COSMOS强透镜和弱透镜观测。在协议的模拟，我们发现，具有最大的角间距的强透镜的图像中发现的密集区域的COSMOS领域。这可以解释为在椭圆星系的稠密环境中透镜群的普遍存在，这些星系具有高的总质量与恒星质量比，可以使光线偏转更大的角度。然而，我们还发现，具有强引力透镜的椭圆星系的总体比例与局部质量密度无关;这种观察结果与模拟结果不符，模拟结果预测在密集环境中强透镜的比例会增加。这种差异可能是一种真实的影响，但也可以用我们分析的各种局限性来解释。例如，我们对强透镜系统的视觉搜索可能是不完整的，并受到选择偏差的影响;椭圆星系的光度函数可能在我们的真实数据和模拟数据之间存在差异;或者我们在透镜模拟中使用的简化假设和近似可能是不够的。因此，工作正在进行中。对强透镜系统的自动搜索在更好地约束选择功能方面将特别重要。
2009-03-09 astro-ph
Lensing Properties of Scale-Free Galaxies
透镜类星体的多幅图像提供了透镜星系质量分布的证据。透镜不变量由像的位置、奇偶性和通量构成。它们只依赖于透镜势的结构。最简单的是放大率不变量，它是图像的有符号放大率的总和。高阶不变量是图像的位置坐标的正或负幂的有符号放大率的乘积的和。我们考虑的情况下，四个和五个图像系统所产生的椭圆幂律星系。本文提供了简单的轮廓积分计算其所有的透镜不变量。对于实际的评估，这提供了相当大的优势，以前使用的代数方法。为了说明的权力的轮廓积分方法，我们计算充分的扩展源偏移量的任意外部剪切的存在下，所有的透镜不变量。作为一个例子，我们使用椭圆幂律星系来拟合爱因斯坦十字架（G2237+030）的四幅图像上的数据。透镜不变量通过降低参数空间的维数而发挥作用，在该参数空间中卡方最小化进行，从而在精度和速度上获得收益。
2001-07-04 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 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
Weak Gravitational Lensing and its Cosmological Applications
弱引力透镜是对宇宙黑暗面的独特探索：它提供了一种直接的方法来绘制星系、星系团和宇宙尺度上的暗物质分布。此外，对透镜效应引起的遥远星系形状畸变的测量是对暗能量的有力探测。在这篇评论中，我们将介绍如何透镜测量和解释。我们讨论了各种可能阻碍进展的系统性影响，以及如何克服这些影响。我们回顾了最近在星系、星系团和宇宙切变的弱透镜效应方面的一些结果，并讨论了计划巡天中暗能量测量的前景。
2008-05-02 astro-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
Universal Weak Lensing Distortion of Cosmological Correlation Functions
引力透镜效应会影响观测到的宇宙学关联函数，因为观测到的图像与真实的源位置不一致。我们在这里以一般的方式处理这种普遍效应，推导出一个单一的公式，可以用来确定这种效应在多大程度上扭曲任何关联函数。然后，我们将一般公式应用到星系的关联函数，21厘米的辐射场，和CMB。
2008-07-14 astro-ph
Gravitational Lensing and Tests of the Cosmological Constant
最近，一些理论家强烈主张一个具有正宇宙学常数$Λ$的扁平冷暗物质模型。在本文中，我们给观察员的观点，以最近的观察，特别强调透镜测试。我们确认了$Ω_Λ$接近0.6的平坦宇宙的表观宇宙一致性，但我们注意到，一个没有宇宙学常数的低质量密度开放宇宙对于大多数可靠的观测测试仍然是可以接受的，包括透镜测试。
1998-02-01 astro-ph
Lensing Effects on the Protogalaxy Candidate cB58 and their Implications for the Cosmological Constant
基于最近的ROSAT和ASCA X射线观测，对前景星系团MS 1512.4 +3647的引力透镜对候选原星系cB 58的放大进行了定量分析。发现对于任何合理的宇宙学模型，无论有无宇宙学常数，其放大倍数都不超过25。也有人认为，该系统可能被用来放置新的约束值的宇宙学常数。这个集群的气体质量分数被发现是约0.2。
1997-03-21 astro-ph
Gravitational lensing by the truncated isothermal sphere model for cosmological halos. I. Individual lens properties
宇宙晕的引力透镜特性取决于每个晕内的质量分布。描述的晕作为非奇异的，截断的等温球，一个特殊的解决方案的等温莱恩-埃姆登方程（适当修改为λ不等于0），已被证明是一个有用的近似的晕形成从现实的初始条件在CDM宇宙。在这里，我们推导出这种晕的基本透镜性质，包括图像分离，放大，剪切和时间延迟。我们还提供了临界曲线和焦散线的解析表达式。我们展示了如何无标度的结果，我们得到的产量依赖于宇宙背景宇宙和质量和崩溃红移的透镜晕的尺度依赖的透镜性质，根据截断等温球（TIS）模型的CDM晕在其他地方。我们简要地描述了这些结果的应用，目前青睐的Lambda CDM宇宙。
2002-07-29 astro-ph
Lens Model Degeneracy and Cosmological Tests by Strong Gravitational Lensing
我们估计透镜观测量的透镜模型（等温球/Navarro-Frenk-White轮廓）参数和宇宙学参数的参数的敏感性。我们发现，观测值主要依赖于透镜模型参数，而宇宙学参数的依赖是次要的（特别是对暗能量参数）。我们证明了透镜模型的退化推导出的投影质量密度分布和圆周速度分布。我们还确定了CL 0024+1654的平均质量曲线与Navarro-Frenk-White曲线拟合问题的可能来源。
2002-09-22 astro-ph
Luminous Cluster Ellipticals as Cosmological Standard Rods?
探讨了将大质量椭圆星系团作为宇宙学标准棒进行标定的可能性。该方法是基于基本平面关系与光度演化的修正，这是从镁$-σ$关系推导出来的。简要讨论了主要错误的原则、注意事项和来源。我们将所描述的程序应用到$z=0.375$的两个星系团中的九个椭圆星系，并推导出宇宙学模型的约束条件。对于最佳拟合的$Λ$自由宇宙学模型，我们得到：$q_o \approx 0.1$，90%置信限为$0 < q_o < 0.7$（下限是由于宇宙中存在物质）。如果通胀情景适用（即，空间具有平坦的几何形状），那么，对于最佳拟合模型，物质和$Λ$对临界宇宙密度（即$Ω_m \approx Ω_Λ\approx 0.5$）的贡献大致相等。在90%置信度下，$Ω_Λ$应小于0.9。
1997-11-24 astro-ph
Weak Gravitational Lensing
本文综述了弱引力透镜的理论和应用。在总结Friedmann-Lemaitre宇宙学模型的基础上，我们给出了任意时空中的引力透镜和光传播的形式。我们讨论如何弱透镜效应可以测量。然后应用该方法重建星系团质量分布、大尺度物质分布引起的引力透镜效应、弱透镜效应引起的类星体-星系关联、星系对星系的透镜效应以及宇宙微波背景的弱透镜效应。内容包括：介绍-宇宙学背景-引力光偏转-弱引力透镜原理-星系团的弱透镜-弱宇宙透镜-类星体放大偏差和大尺度结构-星系-星系透镜-弱引力透镜对微波背景辐射的影响-总结和展望
1999-12-23 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
Dynamical Mass Determination for Elliptical Galaxies
椭圆星系的质量和各向异性可以同时由速度色散和线轮廓形状测量确定。我们描述了这种方法的原理，技术和局限性，以及获得的结果。我们简要地讨论如何最好地结合这些恒星动力学的结果与X射线测量和引力透镜分析。
1998-01-16 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
The Statistics of Gamma Ray Burst Lensing
也许唯一明确的证明伽马射线暴（GRB）是在宇宙学距离上的证据是对引力透镜暴的多幅图像的观测。每个图像将在不同的时间到达，但表现出相同的光变曲线。我们改进了以前的计算伽玛暴透镜通过使用修订的宇宙学爆发模型的基础上更好地了解爆发光谱，我们认为几套宇宙学参数。我们只考虑已知星系群的透镜效应，并使用三种不同的透镜模型计算了透镜效应的速率和放大偏差。假设每年有800次爆发超过康普顿伽马射线天文台BATSE实验的检测阈值，我们预测每1.5- 25年发生一次透镜事件，图像之间的中位时间延迟约为7天。然而，BATSE探测双爆发的仪器效率约为12%，对某些宇宙学参数的探测率降低到每世纪不到一次。如果椭圆电位的四重成像的情况是常见的，则可以部分地克服这种低效率，但是模拟表明，椭圆电位的透镜化仅使检测率提高约20%。我们的结论是，BATSE实验不太可能检测到透镜爆发，但未来的实验，这是更敏感或更有效的占空比，可以。
1994-01-28 astro-ph
Where Does Dark Matter Become Important in Elliptical Galaxies?
最近的结果从引力透镜相结合的新模型的恒星速度分布在附近的星系探测之间的联系，在椭圆星系的发光物质和暗物质。通过对少数明亮椭圆星系的分析，似乎可以得到以下图象：（1）最佳拟合的总质量分布（明亮和黑暗）导致平坦的旋转曲线（v2=RdPhi/dR）从0.3至>= 3的有效半径;（2）有效半径内总质量的一半（~ 3 kpc）可能已经是暗的，（3）椭圆星系比同样质量的螺旋星系的晕密度大得多。
1996-11-05 astro-ph
Lens Galaxies vs. CDM
通过直接探测质量分布，引力透镜为CDM范式提供了几个新的检验。透镜统计对椭圆星系的暗物质含量设定了上限。从CDM质量分布建立的星系过于集中，无法满足这些限制，因此透镜将CDM中的“集中问题”扩展到椭圆星系。模型星系的中心密度在~10 pc尺度上太低，与观测透镜中缺乏中心图像的情况不符。四像透镜的通量比意味着有大量的暗物质团块，其典型质量约为10^6兆太阳。因此，透镜效应意味着需要一种机制，在千秒差距尺度上减少暗物质密度，而在较小尺度上不擦除结构。
2001-12-14 astro-ph
COSMOLOGICAL PARAMETERS AND GRAVITATIONAL LENSING STATISTICS
确定宇宙学参数与引力透镜统计的一般思想概述，然后最近的工作-强调所有宇宙学模型的适用性，观测偏差，更好的统计和鲁棒性测试通过数值模拟-讨论了相关的计划最初介绍的Kochanek，以避免一些困扰其他方法的不确定性。主要的结果是，目前的观测结果-很可能在未来也是如此-更能说明内在散射，而不是正确宇宙学模型的暗示。
1995-02-07 astro-ph
Weak Lensing from Space III: Cosmological Parameters
弱引力透镜提供了一种独特的方法来直接映射宇宙中的暗物质和测量宇宙学参数。目前的弱透镜测量受到地面大气观测和现有空间望远镜视场小的限制。我们研究了未来的宽视场空间望远镜如何测量透镜功率谱和偏斜度，并对宇宙学参数设置约束。透镜灵敏度的计算使用详细的图像模拟和仪器规格研究在本系列的早期论文。例如，计划中的超新星/加速探测器（SNAP）任务将能够测量物质密度参数Omega_m和暗能量状态方程参数w，其精度与利用超新星加速探测器得出的结果相当，而且几乎是正交的。如果不使用红移层析成像，则约束退化约2倍，但如果仅下降偏斜度，则几乎不受影响。我们还研究了如何对这些参数的约束取决于调查的几何形状，并定义一个最佳的观测策略。
2004-03-12 astro-ph
Weak Lensing: Prospects for Measuring Cosmological Parameters
大尺度结构对星系的弱透镜效应有可能像测量宇宙微波背景（CMB）一样精确地测量宇宙学量。然而，观测量和基本参数之间的关系是更加复杂和退化，特别是在绝热冷暗物质模型考虑这里的全空间。我们介绍了一个Fisher矩阵分析弱透镜调查中包含的信息来解决这些问题，并提供了一个简单的方法来估计调查属性和源红移的不确定性如何影响参数测量。我们发现，度尺度及以上的调查可以提高精度的参数，影响增长率的结构相比，单独使用CMB的数量级，即使特征红移的来源必须从数据本身确定。令人惊讶的是，稀疏采样和增加源红移都可以削弱宇宙学约束。
1998-11-11 astro-ph
Exploring Cluster Ellipticals as Cosmological Standard Rods
我们探讨了利用基本平面关系结合光度演化修正来标定大质量椭圆星系团作为宇宙学标准棒的可能性。虽然椭圆星系团的形成过程确实很复杂，但它们的被动演化到红移约为1，这表明基本上所有主要的合并和吸积事件都发生在更高的红移上。因此，可以尝试校准它们的光度演化。我们建议使用Mg $-σ$关系，因为它独立于距离和宇宙学。我们讨论了各种可能的警告，从动力学演化的不确定性，在恒星星族模型和演化校正的存在年龄蔓延。分析了主要随机误差和系统误差的来源。我们将所描述的程序应用到$z=0.375$的两个星系团中的九个椭圆星系，并推导出宇宙学模型的约束条件。对于最佳拟合的$Λ$自由宇宙学模型，我们得到：$q_o \approx 0.1$，90%置信限为$0 < q_o < 0.7$（下限是由于宇宙中存在物质）。如果暴胀的情况适用（即宇宙具有平坦的几何形状），那么，对于最佳拟合模型，物质和$Λ$对临界宇宙密度（即$Ω_m \approx Ω_Λ\approx 0.5$）的贡献大致相等。在90%置信度下，$Ω_Λ$应小于0.9。
1997-08-26 astro-ph
Joint CMB and Weak Lensing Analysis; Physically Motivated Constraints on Cosmological Parameters
我们使用宇宙微波背景（CMB）的观测与红序星系团巡天（RCS）的弱透镜效应的结果，推导出一系列的宇宙学参数的约束。这种特殊的观测选择的动机是他们强大的物理解释和互补性。我们的综合分析，包括一个弱核合成约束，产生了一些参数，包括波动的幅度σ_8 = 0.89+/-0.05和物质密度Ω_m =0.30+/-0.03的准确测定。我们还得到了哈勃参数H_0 =70+/-3km/s/Mpc，这与哈勃空间望远镜（HST）重点项目的结果是一致的。我们的结论是，CMB和弱透镜数据的组合提供了一些最强大的约束，在宇宙学的今天。
2003-02-23 astro-ph
Strong Gravitational Lensing and Velocity Function as Tools to Probe Cosmological Parameters: Current Constraints and Future Predictions
研究了强引力透镜统计对宇宙学模型的约束。我们特别注意的作用的速度函数的透镜概率的计算。由观测星系光度函数推导出的速度函数，在以往的工作中被广泛采用，但不能预测大分离透镜事件。本文还利用Press-Schechter理论从理论上构造了一个速度函数。模型预测与观测到的速度函数和HST快照调查。与后者的比较表明，基于理论速度函数的预测与COBE归一化低密度模型中观测到的大分离事件是一致的，特别是在非零宇宙学常数的情况下。然而，采用COBE归一化，我们无法找到同时满足观测速度函数和HST快照调查的模型。我们系统地研究了引力透镜统计中的各种不确定性，包括有限核半径、距离公式、放大偏差和尘埃遮蔽。结果对这些效应以及速度函数的理论模型非常敏感，这意味着对宇宙学参数的当前限制应谨慎解释。还提出了对未来调查的预测。
1996-12-07 astro-ph
Multi-wavelength Cosmological Simulations of Elliptical Galaxies
我们利用高分辨率的宇宙学模拟研究了椭圆星系的化学动力学演化及其X射线和光学性质。我们的树N体/SPH代码包括辐射冷却，恒星形成，超新星反馈和化学富集的自洽处理。我们提出了一系列的LCDM宇宙学模拟跟踪的空间和时间的演变的星系的恒星和气体成分的重元素丰度。一个巨大的椭圆星系在模拟中形成的X射线和光学制度的观测数据进行定量比较。通过使用vmekal等离子体模型构建了热气体的X射线光谱，并使用XSPEC与XMM EPN响应函数进行了分析。光学性质是由恒星组成的人口合成。我们发现，辐射冷却是很重要的解释所观察到的X射线光度，温度和金属丰度的热气体的椭圆星系。然而，这种冷却的气体也会导致在低红移下过多的恒星形成，因此导致底层的银河系恒星星族相对于观测来说太蓝了。本文还讨论了X射线发射热气体的X射线性质和丰度比[O/Fe]和[Si/Fe]随时间和径向的变化。
2003-08-11 astro-ph
Strong Lensing Probabilities in a Cosmological Model with a Running Primordial Power Spectrum
第一年的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的数据与其他更精细尺度的宇宙微波背景（CMB）实验（CBI和ACBAR）和两个结构形成测量（2dFGRS和莱曼$α$森林）的组合建议一个$Λ$ CDM宇宙学模型与原始密度波动的运行光谱功率指数。受原始功率谱指数这一新结果的启发，我们首次研究了具有运行谱指数的空间平坦$Λ$ CDM模型（RSI- $Λ$ CDM模型）中图像分离的预测透镜概率。结果表明，与标准幂律$Λ$ CDM（PL- $Λ$ CDM）模型相比，RSI- $Λ$ CDM模型在小于4 $^{''}$的小分裂角下，抑制了预测的透镜几率.
2005-05-05 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
Magnification cross-sections of gravitational lensing by galaxies in general FLRW cosmologies
对于以宇宙质量密度$Ω_M$和标准化宇宙学常数$Ω_Λ$为特征的各种宇宙学模型，我们导出了一个估计星系质量分布的等温球系综放大截面的解析表达式。这提供了一个简单的方法来证明星系的透镜概率如何依赖于宇宙学参数。一个直接的结果是，虽然一个非零的宇宙学常数确实会导致一个显着增加的透镜概率，因为它已经在文献中显示，只有一小部分的天空$z\sim 3$可以适度（$μ\sim 1.3$）的星系，即使在$Λ$主导的平坦宇宙透镜。因此，无论是否存在非零的宇宙学常数，类星体总数都不太可能被星系透镜的存在严重污染。
2000-07-29 astro-ph
Stellar and total mass in early-type lensing galaxies
对于18个观测良好的引力透镜类星体，我们比较新的非参数质量配置文件的透镜星系与恒星人口模型来自出版的HST测光。大量的参数空间搜索-相对于可能的恒星形成的历史-使我们能够推断出强大的估计和恒星质量的不确定性。最有趣的结果是：（1）在大质量椭圆星系中，可以清楚地看到从内部区域（<r_e）的少量或无暗物质到~5r_e尺度（~20 kpc）的暗物质占主导地位的转变：（2）在低质量星系中没有这种趋势，所以恒星含量在~5r_e尺度内占主导地位;（3）这些中等红移星系的暗物质径向梯度与已发表的邻近星系的数据一致。这一结果可以帮助调和最近使用不同技术（例如行星状星云与X射线）对椭圆星系中暗物质的估计中发现的差异。观察到的趋势表明，大质量星系中的恒星成分在暗物质尺度半径方面延伸得更远。
2005-03-07 astro-ph
Gravitational Lensing and the Variability of G
与介入星系对遥远类星体的引力透镜效应有关的四个观测量：像裂、相对放大、时间延迟和光学深度，分别提供了宇宙学距离上引力常量$G$强度的测量。原则上，这使得人们可以排除未知的透镜参数，直接探测$G$随宇宙学时间的变化。我们估计约束$\dot{G}$，这可能是派生的这种方法在现在和将来。人们可能获得的极限可以竞争或超过当今$\dot{G}$的其他直接极限，但不幸的是，提取这些信息并不独立于从透镜观测中确定其他宇宙学参数（如$H_0$和$Ω_0$）的努力。
1992-04-26 astro-ph
Noise in strong lensing cosmography
强透镜星系团中的巨弧可以提供宇宙学参数的纯几何确定，例如暗能量密度和状态方程。我们调查宇宙学中的噪声源与巨大的弧，特别关注沿视线的密度波动引起的误差，和建模的不确定性所造成的误差。我们以两种独立的方式估计参数误差，首先通过开发强透镜参数的Fisher矩阵形式，然后通过使用多平面透镜代码通过N体模拟直接进行射线追踪。我们表明，对于合理的功率谱，来自大尺度结构的密度涨落产生> 100%的误差，从任何单一的视线，排除使用个别集群或黄金透镜，以获得准确的宇宙学约束的宇宙学参数。建模的不确定性同样会导致很大的误差，我们表明，使用参数化的质量模型拟合强透镜集群可以显着偏置推断的宇宙学参数。最后，我们推测这些错误可能被纠正的手段。
2004-09-01 astro-ph
Cosmological constant and lensing
在不使用透镜方程的情况下，重新计算了孤立球质量对光的曲率的宇宙学常数的影响，并与透镜星团进行了比较。
2007-12-10 astro-ph gr-qc
New limits on a cosmological constant from statistics of gravitational lensing
我们提出了新的限制宇宙学参数的统计引力透镜，最近修订的知识的光度函数和内部动力学的E/S 0星系，是必不可少的透镜高红移类星体。我们发现，透镜模型使用更新的Schechter参数的星系，来自最近的红移调查结合形态分类，发现给更小的透镜概率比以前计算。从各种星系调查的混合物中不一致地采用这些参数会导致结果中的系统偏差。我们还表明，不太紧凑的矮型星系，主要占主导地位的Schechter形式的光度函数的微弱的一部分，透镜的概率贡献不大，使早期的透镜模型高估事件的小分离透镜。透镜模型的应用，现有的镜头调查表明，再现的透镜概率的光源和光学和无线电透镜的图像分离显着改善在修订后的透镜模型。可能性分析使我们能够得出结论，Omega=0.3（+0.2-0.1）和Omega+Lambda=1的平坦宇宙是最可取的，并且在98%的置信水平下排除了Lambda=0的物质主导的平坦宇宙。这些新限值不受镜片特性中不确定性的影响。
1998-08-28 astro-ph
Hubble Space Telescope Counts of Elliptical Galaxies: Constraints on Cosmological Models ?
用宇宙学模型来解释星系数量是困难的，因为整个星系群的不确定性（形态类型的混合，光度函数等）。以及在观测中（低表面亮度图像的损失、图像混合等）。如果我们对一类高表面亮度的星系进行深高分辨率成像，其中许多问题都可以克服，因为人们认为对它们的演化已经有了相当好的了解。现在，通过使用哈勃太空望远镜从中深巡天和其他超深WFPC 2图像中选择椭圆星系和S 0星系，这是可能的。在本论文中，我们研究这些数据是否可以用来区分开放和封闭的宇宙，或传统的宇宙学模型和那些占主导地位的宇宙学常数。我们发现，根据目前可用的数据，除非椭圆星系经历非常强烈的合并，因为$z \sim 1$（和/或非常大的错误存在的形态分类），然后由一个宇宙学常数占主导地位的平坦模型被排除。然而，无论是标准被动恒星演化的Einstein-de Sitter（$Ω_{0}=1$）模型，还是没有净演化的开放（$Ω_{0}=0.05$）模型（{ \it，即}），都不能得到理想的结果。抵消恒星和动力学演化）预测几乎相同的椭圆和S 0星系计数。根据这些发现和最近的$H_{o} \simeq 80$ km/s Mpc/s的报道，我们发现宇宙的最大可接受年龄是13.3 Gyrs，并得到了一个有利的$\leq 9$ Gyrs值。因此，一个平坦的- $Λ\neq 0$ -宇宙是\it/球状星团年龄问题的可行解决方案。
1995-11-29 astro-ph
Strong lensing with positive cosmological constant
在正宇宙学常数存在的条件下，研究了孤立球对称质量分布的强透镜效应。计算了偏转角和时间延迟，并与类星体SDSS J1004+4112的多重像进行了比较。
2008-05-11 astro-ph gr-qc
Cosmological and Environmental Influences on Hot Gas Observed in Elliptical Galaxies
大质量椭圆星系群周围炽热的X射线辐射气体的温度和密度的变化可以理解为从演化的星系恒星喷出的气体和通过次级宇宙陨坑积累在外晕中的气体的组合。从一个简单的平坦宇宙学中的过密度微扰开始，我们可以复制热气体的观测性质。在早期的某个时候，我们形成了恒星星系并释放出超新星能量，保存了暗物质和重子物质。使用一个适合于大椭圆星系NGC 4472的势，我们跟踪星系际和星际气体的演化到现在的时间，当计算的气体密度和温度与NGC 4472的X射线观测一致。如果热气体和暗物质晕受到差分潮汐截断或群成员之间的质量交换，则可以产生$L_x/L_B$和银河系X射线图像的相对大小之间的相关性。今天在明亮的椭圆星系中观测到的热星际气体的物理性质对宇宙重子分数、最大恒星形成的时间以及在星系形成时期II型超新星传递给气体的"反馈“能量的数量很敏感。
1998-06-26 astro-ph
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
Cosmological Simulations of Elliptical Galaxy Formation in LCDM and LWDM Cosmologies
我们提出了一系列的气体动力学宇宙学模拟的结果形成的个别大质量场星系的标准协和\LCDM和\LCDM宇宙学。星系形成于恒星形成的初始爆发，随后是小卫星的吸积。模拟的星系是老的（$\approx$ 10 $Gyrs$）热恒星系统，质量为$\approx 1.7 \times 10^{11} M_{\odot}$。重子物质在星系发光部分的质量中占主导地位，直到$\approx 5$有效半径。\LCDM星系是一个缓慢旋转的球状恒星系统（E2），主要是盘状等照度线。视线速度分布偏离高斯分布，$h_3$与$v_{los}$有很好的相关性。相应的\LWDM星系更细长（E3 - E4），旋转速度更快。各向异性参数$(v/σ)^*$接近于1。在$M/L$的不确定性中，两个星系都遵循基本面。我们的结论是，在\LCDM和\LWDM宇宙学中模拟的两个星系的性质与中等质量椭圆星系或S 0星系的观测结果符合得很好。
2003-10-22 astro-ph
A Measurement of the Cosmological Constant Using Elliptical Galaxies as Strong Gravitational Lenses
我们已经确定了七个（场）椭圆星系作为强引力透镜，并用它们来测量宇宙学参数。为了找到Omega_m（= Omega_matter）和Lambda的最可能值，我们使用了这些透镜系统的组合概率，这些透镜系统具有观察到的临界半径（或图像偏转），用于测量或估计透镜红移，源红移和透镜幅度的值。如果Omega_m + Lambda = 1，我们的测量给出Lambda=0.64（+0.15 -0.26），并且在97%置信水平下排除Omega_m = 1模型。我们还发现，在68%（Ω = 0）-82%（Ω = 0.3）的置信水平下，一个开放的宇宙比一个具有非零λ的平坦宇宙更不可能。除了由于集群潜力和系统高估的透镜幅度的强烈扰动的可能性，其他可能的系统误差似乎并没有强烈影响我们的结果：可能的系统误差的校正似乎增加了结果的意义，有利于非零的Lambda模型。
1996-11-13 astro-ph
