The amplitude of the initial density fluctuation spectrum from lensing statistics
一个完整的星系团模型目录可以用来约束宇宙学参数,如$σ_8$,初始密度波动谱的振幅。在这里,我们专注于两个强大的星系团的透镜统计:丰富的阿贝尔集群的透镜是至关重要的分数,和丰富的弧在这样的集群,特别是X射线发光的。本文的具体目的是限制$σ_8$的标准冷暗物质的情况下,在爱因斯坦-德西特宇宙。
1996-01-22 astro-ph
Gravitational Lensing Statistics as a Probe of Dark Energy
利用同动距离,我们导出了引力透镜光学深度的解析表达式,它依赖于源的红移和以宇宙质量密度参数$Ω_m$、暗能量密度参数$Ω_x$及其状态方程$ω_x = p_x/ρ_x$为特征的宇宙学模型。结果表明,暗能量密度越大,压力越负,引力透镜几率越大。这一事实可以为暗能量提供一个独立的约束。
2000-10-18 astro-ph
Statistics of Extreme Gravitational Lensing Events. II.The Small Shear Case
我们考虑一个天体物理系统的人口来源和人口的镜头。对于每一对源和透镜,在透镜后面存在薄的轴上管状体积,其中来自源的辐射通量由于引力透镜而大大增加。任何物体(如尘埃颗粒)通过这样一个薄的管将经历强烈的辐射爆发,即,极端引力透镜事件(EGLE)。我们研究的情况下,剪切是较大的或可比的有限源大小的EGLE的物理和统计。我们发现,剪切的存在下,只有一个小的EGLE统计的影响。
1996-07-16 astro-ph
How Sensitive Are Weak Lensing Statistics to Dark Energy Content?
未来的弱透镜巡天将直接探测暗物质的聚集,此外还将为各种宇宙学模型提供测试。最近的研究为我们提供了构造收敛场的完全概率分布函数的工具。也可以构造与收敛图中的热点相关联的偏差。这些技术可以用于准线性和高度非线性政权使用各种发达的数值方法。我们利用这些结果研究了具有暗能量的宇宙模型的弱透镜统计。我们研究如何以及各种类别的暗能量模型可以区分模型与宇宙学常数。我们发现收敛方差的平方根之比与探测暗能量状态方程的收敛偏度$S_3$是互补的,它可以用来预测各种暗能量模型之间弱透镜统计的期望差异,以及选择最佳的平滑角度来约束给定的一类暗能量模型.我们的研究结果应该是有用的探测暗能量使用未来的弱透镜数据与高统计星系弱透镜调查和超新星笔束调查。
2002-10-04 astro-ph
Statistics of Extreme Gravitational Lensing Events. I.The Zero Shear Case
对于给定的源和透镜对,在透镜后面存在薄的轴上管状体积,其中来自源的辐射通量由于引力透镜而大大增加。任何物体(如尘埃颗粒)通过这样一个薄的管将经历强烈的辐射爆发,即,极端引力透镜事件(EGLE)。我们研究的情况下,有限的源尺寸比剪切更重要的EGLE的物理和统计。几个可能的重大天体物理效应之一进行了研究与说明性的计算。
1996-06-10 astro-ph
Cross-Correlation Lensing: Determining Galaxy and Cluster Mass Profiles from Statistical Weak Lensing Measurements
我们提出了一种新的非参数方法来确定平均三维密度和质量分布从周围的星系或星系团堆叠样品的弱透镜测量,即从测量的星系剪切或集群剪切关联函数。由于关联函数在统计上是各向同性的,这种方法避免了一些问题,例如大尺度结构沿视线的投影或晕圈非球面性,这些问题使从单个物体的弱透镜测量推断质量的尝试变得复杂。我们证明了这种方法在测量晕轮廓,星系质量和集群质量交叉关联函数,和集群维里质量的效用。我们测试了这种方法的N体模拟,并表明它正确,准确地恢复晕的三维密度和质量分布。我们没有发现任何证据的问题,由于在模拟中的质量片退化。互相关透镜提供了一种强大的方法来校准质量与可观测关系,用于大型调查中星系团质量函数的测量。它也可以用于大规模测量和消除晕偏差,从而提供直接测量Omega_m * sigma_8。
2005-07-20 astro-ph
Lambda_0 and Omega_0 from Lensing Statistics and Other Methods: Is There a Conflict?
我们讨论的一致性的约束条件在Euda_0-Omega_0平面从引力透镜统计,Ia型超新星和CMB各向异性的m-z关系,根据我们自己的工作(已发表或未发表)和文献中的结果。
1999-09-22 astro-ph
Complete Treatment of Galaxy Two-Point Statistics: Gravitational Lensing Effects and Redshift-Space Distortions
我们提出了一个计算非均匀宇宙中的引力透镜效应和红移空间畸变的相干理论框架,并研究了它们对星系两点统计的影响。采用线性化的FRW度规,我们分别导出了引力透镜和广义Sachs-Wolfe效应,其中包括弱透镜畸变、放大和时滞效应,以及红移-空间畸变、Sachs-Wolfe效应和积分Sachs-Wolfe效应。基于这个框架,我们首先计算它们对观测到的源波动的影响,将它们分离为两个物理上不同的起源:涉及体积变化的体积效应,并且总是存在于星系两点统计中,以及取决于源种群的内在属性的源效应。然后,我们确定了几个条款,被忽略的标准方法,我们计算观察到的星系两点统计,系综平均的所有组合的内源波动和额外的贡献,从引力透镜和广义萨克斯-沃尔夫效应。这种对星系两点统计的统一处理阐明了引力透镜和广义Sachs-Wolfe效应与度规扰动和物质涨落的关系。对于不久的将来的暗能量调查,我们计算额外的贡献所观察到的星系两点统计,并分析其对各向异性结构的影响。星系两点统计的彻底理论建模不仅对于分析即将到来的暗能量调查的精确测量是必要的,而且还为理解潜在的物理机制提供了进一步的区分能力。
2009-01-07 astro-ph
Statistics of Weak Lensing at Small Angular Scales: Analytical Predictions for Lower Order Moments
弱透镜巡天有望提供对投影暗物质分布统计数据的直接测量。大多数弱透镜统计的分析研究都局限于准线性尺度,因为它们依赖于微扰计算。另一方面,观测巡天可能探测小于10弧分的角尺度,其相关的物理长度尺度处于引力聚集的非线性区域。对于这些小的平滑角,我们使用分层分析来计算弱透镜收敛的多点统计。我们预测的多点累积量和累积量转换器到四阶,并比较我们的结果与高分辨率射线追踪模拟。对四种不同宇宙学模型的大量模拟实现进行平均,我们发现与分析计算密切一致。结合我们的工作的概率分布函数,这些结果提供了准确的分析模型的整个范围内的弱透镜统计。该模型允许宇宙学参数空间的依赖角尺度和源星系的红移分布的详细探索。我们计算的依赖性的高时刻的收敛参数Ω和λ和引力集群的性质。
1999-12-15 astro-ph
Constraints on the Inner Cluster Mass Profile and the Power Spectrum Normalization from Strong Lensing Statistics
强引力透镜是研究透镜的内在性质和宇宙学参数的一个有用的工具。然而,大量的模型参数和小样本的观察透镜系统,使得它很难获得有用的约束超过几个参数从透镜统计。在这里,我们研究如何最近的WMAP测量有助于提高约束功率的统计从无线电透镜调查JVAS/CLASS。我们发现,在CLASS中没有θ> 3“透镜,在68%(95%)CL处,星团大小的晕的内部密度分布ρ \propto r^{-β}的β <1.25(1.60)的上限。此外,有利的功率谱归一化是σ_8>= 0.7(95%CL)。我们讨论了两种可能性更强的未来约束:积极检测至少一个大的分离系统,和下一代无线电调查,如LOFAR。
2003-12-18 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
Testing the DGP model with gravitational lensing statistics
自加速膜世界模型(DGP)似乎提供了一个简单的替代标准$Λ$ CDM宇宙学来解释当前的宇宙加速,这是强烈表明的测量Ia超新星,以及其他一致的观察。在这项工作中,我们使用宇宙透镜全天巡天(CLASS)透镜样本,从引力透镜统计数据中研究了这种情况的观测约束。我们表明,一个大的参数空间的DGP模型是在很好的协议与此无线电源引力透镜样本。在平坦情况下,$Ω_\mathrm{K}=0$,对于$\1 = 0.30_{-0.11}^{+0.19}$,似然性被最大化,${\cal L}={\cal L_\mathrm{max}}$。如果我们放松$Ω_\mathrm{K}$上的先验,则可能性在$\{\1,\2 \} \simeq \{0.29, 0.12\}$处达到峰值,仅在开放模型的区域中略微达到峰值。然而,置信度曲线相当长,因此我们不能丢弃封闭、平坦或开放的模型
2008-04-17 astro-ph
A Statistical Comparison of Cluster Mass Estimates from Optical/X-ray Observations and Gravitational Lensing
我们提出了一个统计比较的三种不同的集群质量的估计,即从光学星系的速度色散获得的动力学质量,X射线质量测量的温度下的X射线发射气体等温流体静力平衡的假设,和引力透镜质量来自背景星系图像的强/弱扭曲。利用文献中29个透镜星系团的样本,我们证明了动力学质量与引力透镜质量是一致的,而X射线方法系统地低估了星系团质量,与其他方法相比,低估了2-3倍。这些结果意味着星系确实跟踪其星系团的引力势,并且星系团中的暗物质粒子和星系的速度之间没有偏差。X射线团簇质量的差异可能是由于X射线气体分布和动力学演化模型的简化造成的。
1997-01-25 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
A New Algorithm for Computing Statistics of Weak Lensing by Large-Scale Structure
我们描述了一个有效的算法来计算弱透镜统计的大尺度结构的基础上平铺一套独立的粒子网格N体模拟望远镜的分辨率沿视线。这种效率使我们不仅可以预测的平均性能的透镜观测,如功率谱,偏度和峰度的收敛,而且其采样误差为有限的视野,这本身是至关重要的宇宙学意义的评估意见。我们发现,nongaussianity的分布大大增加的偏度和峰度在几个到几十个弧分制度的采样误差,而那些功率谱只是略有增加,甚至到波数的散粒噪声从星系的固有椭圆率将可能占主导地位的错误。
2000-02-18 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
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
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 Statistics by Galaxy Clusters with Smoothness Parameter Depending on z
利用Eikonal近似研究了Dyer-Roeder方程中光滑参数的影响。我们用NFW剖面计算了暗晕的光学厚度,对于丰度采用Press-Schechter公式。我们的分析集中在多个图像(三个)的截面上。不同的宇宙学进行比较。
2007-12-12 astro-ph
Arc statistics with realistic cluster models
弧统计被认为是一个强大的宇宙学工具。数值透镜模拟表明,在不同的宇宙学模型中,整个天空中{ \em巨星}弧的数量会有数量级的差异。在本文中,我们讨论了弧统计的分析和数值方法,并表明,分析模型无法再现更现实的数值集群模型的强透镜的效率。然后,我们讨论了最近的两个扩展的透镜模拟,即在透镜星系团中的cD星系的影响和星系团合并对弧统计的影响。我们发现,cD星系可以增加透镜截面的长而薄的弧,也许高达$\sim50%$,而主要的合并可以改变集群的效率产生这样的弧高达一个数量级。
2003-05-04 astro-ph
The Topology of Weak Lensing Fields
利用二维亏格统计量研究了弱透镜场的拓扑结构。弱透镜收敛的模拟场被用来关注非线性引力演化的影响,并模拟观测调查中预期的统计误差。对于大的平滑角,拓扑结构与线性理论的预测一致。当平滑角小于10 '时,亏格曲线显示出引力成团的非高斯特征,而对于开放和平坦的冷暗物质模型则不同。即将进行的面积大于10平方度的调查应具有足够的信噪比,以测量非高斯形状和属统计的$Ω$依赖性。
2001-04-24 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
Quasar Lensing Statistics and Omega_Lambda: What Went Wrong?
在WMAP之前,超新星-Ia-哈勃图之前的时代,类星体透镜的统计数据顽固地表明欧米茄_λ的值很低。相比之下,一些最近的透镜统计研究要么发现数据支持标准的Lambda-CDM图像,要么简单地将标准宇宙学参数作为给定。数据或分析是否发生了变化或改进,以及如何变化或改进?我回顾了几个“历史”和最近的研究,并表明,没有特别的测量,假设,或模型参数在旧的研究是严重错误的。相反,至少需要几种效应共同作用,才能使观测结果与当前标准的宇宙学相一致。这些效应中最有可能的是:椭圆星系的透镜截面比过去假设的要低一些;由于透镜的消光,光学样本中的透镜类星体会有一些损失;欧米茄_λ的值略低于标准值~ 0.6。最近的模型计算和无线电透镜调查的结果之间的协议可能是偶然的,并由于之间的错误之间的抵消输入参数的透镜人口和宇宙学,一方面,和源人口,另一方面。
2005-01-23 astro-ph
Theory and Statistics of Weak Lensing from Large-Scale Mass Inhomogeneities
宇宙中大尺度质量不均匀性引起的弱透镜效应导致了观测到的遥远源椭圆率的相关性。我们首先回顾这些相关性所需的谐波分析和统计,并讨论预测信号的计算。我们考虑椭圆率关联函数,均方椭圆率,椭圆率功率谱,和一个全球最大似然分析,以隔离弱透镜信号的数据。估计的灵敏度调查的一个给定的区域,表面密度,和平均内在源椭圆率。然后,我们将我们的结果应用到第一次无线电源调查。我们预测的均方根椭圆率约为0.011在$1^\circ \times 1^\circ$像素和0.018在$20' \times 20'$像素,如果功率谱被归一化为$σ_8 Ω^{0.53} = 0.6$,所示的集群丰度。在某些模型中,如果将功率谱归一化为COBE各向异性,则信号明显更大。从第一红移分布的不精确知识的预测的不确定性是约25%的均方根椭圆。我们表明,第一应该能够作出统计上显着的检测集群丰度归一化功率谱的弱透镜信号。
1997-12-02 astro-ph
Weak Lensing from Strong Clustering
我们研究了在小角尺度极限下的弱引力透镜效应,在这种极限下,投影星系团是强非线性的。这是未来弱透镜巡天可能探索的机制。我们使用动机良好的层次标度参数和平面平行近似来研究收敛场的多点统计性质。这些统计数据可以用来计算层次聚类树模型中的顶点振幅;这些可以与星系巡天的类似测量结果进行比较,从而形成一个强大的星系偏差探测器。
1999-11-02 astro-ph
The Statistics of Weak Lensing at Small Angular Scales: Probability Distribution Function
弱引力透镜巡天具有直接探测宇宙质量密度涨落的潜力。最近的研究表明,它是可能的,以模拟统计的收敛场在小角度尺度的高度非线性制度的基础密度场建模的统计。我们提出了一种新的方法来模拟收敛场的完整概率分布函数作为平滑角和源红移的函数。该模型依赖于一个层次的分析行为的高阶相关的密度场。我们比较我们的结果与光线跟踪模拟,并发现非常好的协议在一个范围内的平滑角度。虽然密度概率分布函数对宇宙学模型不敏感,但收敛的概率分布函数可以用来约束功率谱和宇宙学参数。
1999-11-29 astro-ph
Gravitational Lensing Statistics in a Flat Universe
在任意平坦的Robertson-Walker宇宙中,计算了“标准”引力透镜统计模型下透镜像分离的概率分布,其中透镜星系是遵循Schechter光度函数的奇异等温球体.在一个平坦的宇宙中,概率分布与源在空间和亮度上的分布无关。通过蒙特卡罗模拟和Kolmogorov-Smirnov检验,将该分布与观察到的多图像透镜情况进行比较。预测的分布取决于所使用的角度选择偏差的形状,该形状因不同的观测而异。测试结果还取决于样品中包含的镜片系统。我们主要包括透镜系统,其中单个星系负责透镜作用。我们发现,“标准”模型预测的分布与观察到的分布不同。然而,差异的统计显著性还不足以使具有高置信度的“标准”模型无效。仅无线电数据在95%置信水平下拒绝模型,该置信水平基于4/3个晶状体病例。因此,我们不能说观测数据以足够的统计置信度拒绝了"标准“模型。然而,如果我们把没有转换因子(3/2)^(1/2)的暗物质的速度色散与发光物质的速度色散相比较,差异是相当严重的,甚至地基光学测量数据也以> ~90%的置信度拒绝了"标准“模型。
1996-09-30 astro-ph
The effects of source clustering on weak lensing statistics
我调查的影响,源聚类的弱透镜统计,更特别的统计特性的局部收敛,卡帕,在大角度尺度。扰动理论方法表明,方差不受首阶源聚类的影响,但高阶矩(如第三和第四矩)可能会受到影响。我计算的情况下,爱因斯坦-德西特宇宙的角礼帽过滤收敛这些影响的大小。在这些计算中,忽略了所谓的布罗德赫斯特效应和多透镜耦合效应。源聚类效应被发现是特别重要的,当红移分布是足够广泛的,使远程背景源可以显着的星系源的浓度较近的透镜。当源的红移分散度小于0.15时,源的聚集效应对于偏度和峰度都可以忽略不计。
1998-04-22 astro-ph
Contradiction between strong lensing statistics and a feedback solution to the cusp/core problem
标准宇宙学在大尺度上取得了许多成功,但在小的星系尺度上面临着一些基本的困难。其中一个困难是尖点/核心问题。暗物质为主的低表面亮度(LSB)星系的旋转曲线的高分辨率观测意味着银河系暗物质晕有一个密度分布与平坦的中央核心,而N体结构形成模拟预测的发散(尖)的密度分布在中心。有人提出,这个问题可以解决恒星反馈驱动湍流气体运动,擦除初始尖点。然而,强引力透镜更倾向于星系晕的尖形密度剖面。在本文中,我们使用最新的高分辨率观测的LSB星系的旋转曲线,以适应作为晕质量的函数的核心大小,并比较由此产生的透镜概率的观测结果,定义良好的组合样本的宇宙透镜全天巡天(CLASS)和Jodrell银行/甚大阵天体测量巡天(JVAS)。基于这种密度分布的透镜效应概率太低,无法与CLASS/JVAS中观察到的透镜效应相匹配。星系中的重子密度很高,主导着透镜统计,这可以调和这种差异,但前提是它们使质量分布变陡,而不是变浅。这对重子对星系中心质量分布的影响提出了矛盾的要求。
2010-11-18 astro-ph
Probing the Dark Side of Gravitational Clustering: Weak Lensing Statistics at Large Smoothing Angle
弱透镜巡天有可能直接探测宇宙中暗物质的成团统计。最近的研究表明,它是可能的分析预测的整体概率分布函数(pdf)和偏见与塌陷的物体在高度非线性政权使用层次分析。我们将这些研究扩展到准线性制度,其中的层次ananterior取代的树级微扰计算的任意顺序。它示出了如何生成函数技术可以耦合微扰计算的完整的PDF和偏置在准线性制度的弱透镜收敛场。我们研究了这些量如何依赖于平滑角和源红移在不同的现实宇宙学场景。我们表明,它是可能的,以定义一个减少的收敛,其统计数据是类似于基本的3D质量分布的小平滑角,但它类似于投影质量分布的大平滑角。我们还比较了我们的微扰结果与对数正态模型的pdf和偏差,发现两者之间的分析结果有很好的一致性。
2002-04-11 astro-ph
The Statistics of Nearly On-Axis Gravitational Lensing Events
对于一个给定的源,在引力透镜后面的一小块空间,几乎在轴上,将接收到大大增加的辐射通量。在一个质点透镜作用于一个完全孤立的点源的理想情况下,只有当通量趋于无穷大时,体积才会接近零;事实上,体积加权均方根通量是发散的。在实际情况下,有限的源大小和其他重力偏转的影响(即,非零剪切)限制了最大通量并使物理学相当复杂,但是仍然在小体积中产生非常大的通量。我们认为这些极端的引力透镜事件(EGLE)的物理和统计,并提出了一个初步的检查,其可能的天体物理效应的各种已知的和假定的人口的透镜对象和来源,特别注意的情况下,有限的源大小是重要的,但剪切不是。
1995-09-07 astro-ph
Expected constraints on the generalized Chaplygin equation of state from future supernova experiments and gravitational lensing statistics
本文的目的是研究利用未来的SNAP数据与未来的大型类星体调查的强引力透镜的搜索结果来约束广义Chaubergin气体(GCG)模型。GCG被认为是一个可能的暗物质-暗能量统一方案。据发现,这两个实验应该能够放置重要的约束模型,特别是当两个测试一起使用。
2003-07-03 astro-ph
Gravitational lensing statistics with extragalactic surveys. II. Analysis of the Jodrell Bank-VLA Astrometric Survey
我们提出了约束的宇宙学常数$λ_{0}$的引力透镜统计的Jodrell银行VLA天体测量巡天(JVAS)。虽然这是最大的引力透镜调查已被分析,宇宙学的限制是唯一可比的光学调查。这是由于JVAS的源红移中值较低,导致巡天中透镜相对较少,对宇宙学参数的依赖性较弱。虽然比光学巡天测量需要做更多的近似,但与光学引力透镜巡天测量和其他宇宙学测试结果的一致性表明,这不是结果不确定性的主要来源。然而,来自无线电和光学数据的组合的联合约束要严格得多。因此,对更大的宇宙透镜全天巡天进行类似的分析,应该会对宇宙学常数提供更严格的限制,特别是当与光学透镜巡天的数据结合时。在95%置信度下,仅使用JVAS透镜统计信息,我们对$λ_{0}-Ω_{0}$的下限和上限分别为-2.69和0.68。对于一个平坦的宇宙,这些对应于λ_{0}的下限和上限分别为-0.85和0.84。如Quast和Helbig(论文I)中所讨论的,使用JVAS透镜统计和来自文献的透镜统计的组合,相应的$λ_{0}-Ω_{0}$值为-1.78和0.27。对于平坦宇宙,这些对应于$λ_{0}$的下限和上限,分别为-0.39和0.64。
1999-04-13 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
Rethinking Lensing and Lambda
传统上,强引力透镜是少数几个被认为与大宇宙学常数相反的现象之一;许多对透镜统计的分析给出了$Ω_Λ$的上限,这与和谐宇宙学略有不一致。这些结论是基于这样的模型,即中等红移(z~0.5-1)的星系预测数随着$Ω_Λ$的增加而显著增加。我认为,模型现在应该校准的计数遥远的星系。当这样做时,透镜统计就失去了对宇宙学常数的大部分敏感性。
2002-06-27 astro-ph
Cosmic Statistics through Weak Lenses
最近的许多研究表明,尺度参数,如所谓的层次{ \em anomaly},是非常有用的理解弱引力透镜的统计特性。这在小角度尺度(即高分辨率)上尤其如此,在这种情况下,通常的物质聚类微扰计算不再适用。我们建立在这些研究,以制定一个完整的图片弱透镜在小平滑角。特别是,我们研究了全概率分布函数,偏置和其他多点统计的“热点”的收敛场引起的弱透镜,并将这些相关的统计过密区域的基础质量分布。我们已经知道,弱透镜可以限制宇宙的背景几何形状,但我们进一步表明,它也可以提供有关坍缩物体的统计数据和无碰撞聚类的物理学的有价值的信息。我们的研究结果是特别重要的未来的观测,至少在最初,集中在小的平滑角。
2000-03-23 astro-ph
Constraints on the velocity profiles of galaxies from strong lensing statistics and semi-analytical modelling of galaxy formation
Semi-analytical models of galaxy formation can be used to predict the evolution of the number density of early-type galaxies as a function of the circular velocity at the virial radius, v_{c,vir} . Gravitational lensing probability and separation distribution on the other hand are sensitive to the velocity dispersion (or circular velocity) at about the effective radius. We adopt the singular isothermal ellipsoid (SIE) lens model to estimate the velocity dispersion at the effective radius. We use radio lenses from the Cosmic Lens All-Sky Survey and the PMN-NVSS Extragalactic Lens Survey to stud…
2006-11-21 astro-ph
Statistics of dark matter haloes expected from weak lensing surveys
暗高红移星系影像的扭曲可以用来探测其间的质量分布。这种弱的引力透镜效应最近被用来研究几个中红移和高红移星系团的(投影)质量分布。此外,弱透镜效应可以用来检测宇宙中的(暗)物质浓度,仅基于它们的质量特性。因此,它是可行的,以获得一个质量选定的样本的“集群”,从而探测其质量-光比的全部范围。我们研究了预期的数密度,这样的晕,可以检测到在正在进行的和未来的深宽场成像调查,使用的数密度的晕的Press-Schechter理论预测,并模拟其质量分布的“通用”密度分布纳瓦罗,弗伦克和怀特发现。我们发现,在所有的宇宙学模型考虑,与信噪比大于5的晕数密度超过10每平方度。随着计划中的对$\sim 25 deg^2$的MEGACAM成像巡天,将很容易区分最常讨论的宇宙学参数集。
1998-06-04 astro-ph
Statistical properties of the convergence due to weak gravitational lensing by non-linear structures
物质分布中的密度波动通过微弱的引力透镜效应导致遥远星系图像的扭曲。这为宇宙学参数和密度场提供了一个有效的探测。在这篇文章中,我们研究了非线性结构(即我们考虑小角度窗口$θ\la 1'$)引起的弱引力透镜收敛的统计性质。以前的研究表明,如何将收敛的二阶和三阶矩与密度对比度的二阶和三阶矩联系起来,而基于Press-Schechter处方的模型提供了对$P(κ)$尾部的估计。在这里,我们提出了一种方法来获得完整的p.d. f的估计。关于聚合$P(κ)$。它是基于一个现实的描述,适用于过密以及欠密区域的密度场。我们表明,我们的预测同意非常好的收敛N体模拟的结果。这样就可以导出宇宙学参数$(Ω_m,Ω_Λ)$和完整的p.d. f。在非线性状态下,密度对比度本身的$P(δ_R)$。因此,这提供了一个非常强大的工具来约束结构形成的场景。
2000-05-12 astro-ph
Cosmology with Weak Lensing Surveys
弱引力透镜是高红移源由于干涉物质的存在而导致像的剪切和放大的原因。这种扭曲是由于引力势的波动,与物质的分布以及宇宙的几何和动力学直接相关。因此,弱引力透镜提供了探测宇宙中暗物质和暗能量的独特可能性。在这篇评论中,我们总结了这个问题的理论和观测状态,重点是弱透镜的统计方面,并考虑在未来的弱透镜调查的前景。弱引力透镜巡天是对星系巡天和宇宙微波背景(CMB)观测的补充,因为它们探测了适度红移下的无偏非线性物质功率谱。大多数宇宙学参数都是通过CMB和大规模星系巡天精确估计的,因此人们的注意力正转向理解暗物质和暗能量的性质。在理论方面,最近的进展,在使用的3D信息的来源,从光度红移承诺更大的统计能力,这些是进一步加强使用统计超越两点的数量,如功率谱。3D信息的使用也消除了物理效应带来的困难,例如星系的内在排列,这在某种程度上可以模拟弱透镜效应。(节录)
2006-12-21 astro-ph
Gravitational lensing statistics with extragalactic surveys. I. A lower limit on the cosmological constant
我们重新分析光学引力透镜调查的文献,以确定相对概率在$λ_{0}$ - $Ω_{0}$平面,使用软化奇异等温球透镜模型。此外,我们检查了一部分的$λ_{0}$ - $Ω_{0}$平面,其中包括所有可行的宇宙学模型,这是至关重要的比较与其他宇宙学测试。在误差范围内,这些结果与更专业的分析结果一致,例如关于平坦宇宙中$λ_{0}$的上限。我们注意到,引力透镜统计也可以提供一个相当可靠的宇宙学常数下限,这对于证实目前正宇宙学常数的说法很重要。在95%置信度下,仅使用镜片统计信息,我们对$λ_{0}-Ω_{0}$的下限和上限分别为-3.17和0.3。对于一个平坦的宇宙,这些对应于$λ_{0}$的下限和上限,分别为-1.09和0.65。
1999-04-13 astro-ph
Arc Statistics with Realistic Cluster Potentials. I. Method and First Results
{}从数值模拟的星系团的透镜性质,从星系团产生的巨弧的统计性质,以及从透镜和从星系团内气体的X射线性质得出的星系团性质的比较,我们得出结论:(1)星系团的透镜效应可能比基于等温球模型从它们的速度色散估计的效率高得多,(2)从透镜效应和从它们的X射线表面亮度得到的星系团核心半径之间的差异,可以理解为假设当星系团的暗“体”已经形成时,星系团内的气体就被从星系团中排出;(3)即使星系团有延伸的核心和相当浅的表面密度分布,它们也可能有效地产生巨大的弧。这可能意味着弧线可能更容易产生,因此比以前估计的更丰富。
1993-11-30 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
Gravitational Lensing Magnification and Time Delay Statistics for Distant Supernovae
遥远超新星(SNe)的强引力透镜,特别是Ia型超新星,具有一些其他类型的宇宙学遥远源被透镜化时所不具备的可利用性质。一个这样的性质是,SN在峰值亮度的"标准烛光“性质允许直接确定每个良好观察的图像的透镜放大因子。另一个原因是SN事件的持续时间与各种透镜图像之间的差分时间延迟具有相同的量级。测光事件和时间延迟的可比时间尺度吸引了各种应用,包括延迟的高精度测量和针对特别有趣的爆炸阶段进行密集观察,当它们出现在拖尾图像中时。作为对这些可能性的初步探索,我们提出了在“和谐宇宙学”中SN透镜统计的计算。我们强调放大和时间延迟效应。合理的超新星巡天,如SNAP太空任务,每年会发现几个到几十个强透镜的Ia超新星,其中至少有几个的红移远远超过那些通过非透镜事件可以获得的红移。如此巨大的高红移Ia超新星的总数将是对高红移恒星形成模型的一个有用的检验。当然,有限持续时间的SN调查会错过一些图像的外观;我们量化了这种选择偏差。最后,我们调查如何以及尾随图像的外观可以预测的基础上的透镜事件的各种可用信息量。如果透镜的红移也是已知的,那么对于前导图像的放大因子的知识使得可以相对准确地预测拖尾图像的出现。(节录)
2002-10-04 astro-ph
New Constraints from High Redshift Supernovae and Lensing Statistics upon Scalar Field Cosmologies
我们探讨的影响,引力透镜类星体和高红移超新星Ia观测空间平坦的宇宙学模型中,一个经典的演变标量场目前占主导地位的宇宙的能量密度。我们考虑两个代表性的标量场势,产生有效的衰减$Λ$("五重“)模型:伪南布-戈德斯通玻色子($V(ϕ)=M^4(1+\cos (ϕ/f)) $)和逆幂律势($V(ϕ)=M^{4+α}ϕ^{-α}$)。我们表明,一个大的区域的参数空间是一致的,如果$Ω_{m0} > 0.15$与当前的数据。另一方面,一个更高的下限的物质密度参数建议的大规模星系流,$Ω_{m0} > 0.3$,大大减少了允许的参数空间,迫使标量场的行为接近的宇宙学常数。
2000-01-20 astro-ph
Strong lensing statistics and the power spectrum normalisation
我们使用半解析模型的星系团人口和其强大的透镜效应,探讨如何在天空中的大引力弧的预期丰度取决于$σ_8$。我们的模型考虑到所有的影响,已被证明会影响强大的集群透镜显着,特别是集群的不对称性,子结构,合并,并在中心密度浓度的变化。我们发现,长而薄的弧的光学深度增加了约一个数量级时,$σ_8$从0.7增加到0.9,由于建设性的几种效果的组合。具有高$σ_8$的模型在产生中等和高红移的电弧方面也有几个数量级的效率。最后,我们使用现实的源数计数,定量预测弧的总数比几个星等限制在R和I波段。我们确认,虽然$σ_8\sim0.9$可能接近已知的丰富的弧,甚至$σ_8\sim0.8$下跌短的几乎一个数量级在再现已知的计数。我们的结论是,如果$σ_8\sim0.8$被证实,我们将无法理解的强透镜效应的星系团人口,特别是丰富的弧高红移集群。我们认为,早期的暗能量或非高斯密度波动可能表明这个问题的一个出路。
2008-05-12 astro-ph
Gravitational lensing statistics and constraints on the cosmological constant revisited
我们重新分析的宇宙学常数,可以通过检查强引力透镜的遥远的类星体的干预星系的统计数据,集中在星系模型的不确定性(包括速度色散,光度函数,核心半径和放大率偏差的影响)和星系分布和光度函数的参数上的限制。在这个过程中,我们得出了新的结果放大偏置的星系透镜与非零核心半径,以及如何推断适当的速度分散适用于透镜统计。我们认为,现有的数据不赞成一个大的宇宙学常数。事实上,对于一组合理的参数选择,使用5个光学类星体透镜巡天的结果,我们发现,极大似然分析有利于在一个平坦的宇宙中的范围$ \approx 0.25$ -0.55的$\om$的值。同样的统计分析并不支持开放的宇宙学。系统的不确定性可能是占主导地位的,但是,因为这些结果是敏感的不确定性,在我们的理解星系光度函数,和暗物质速度色散,以及选择的透镜调查,并在较小程度上存在的核心半径。在有可能根据引力透镜统计数据明确区分不同的宇宙学模型之前,还需要进一步的观测工作。
1999-08-13 astro-ph hep-ph
Strong Gravitational Lensing Time Delay Statistics and the Density Profile of Dark Halos
由强引力透镜产生的图像之间的差分时间延迟Δt的分布包含了关于透镜物体的质量分布以及宇宙学参数(如H_0)的信息。我们导出了时滞P(Δt)的条件概率分布函数的显式表达式|θ),给定多个图像之间的图像分离θ,以及相关统计。我们考虑由奇异等温球(SIS)近似和Navarro,Frenk,& White(NFW)提出的推广的透镜晕,它在最内层区域具有密度分布ρ \propto r^{-α}。时间延迟分布对这些剖面非常敏感;较陡的内斜率往往会产生较大的时间延迟。例如,假设H_0=70 km/s/Mpc,Λ主导宇宙学,源红移z_S=1.27,θ= 5“的透镜产生的时间延迟Δt[yr]=1.5^{+1.7}-0.9},0.39^{+0.37}-0.22},0.15^{+0.11}-0.09},在α=1.5、α=1.0和α=0.5时,SIS、广义NFW的平均值分别为0.071^{+0.054}-{-0.038}(50%置信区间)。在固定的图像间隔处,时间延迟由两个图像的位置之间的透镜化电位的差确定,这通常发生在不同的碰撞参量处。虽然Δt的值与H_0的倒数成正比,但P(Δt| θ)对其他宇宙学模型参数、源红移、放大偏差等都不敏感|θ)也可用于设计未来大尺度天气变率巡天的观测计划和评估对大型分裂透镜系统可能产生的选择偏差。
2001-12-05 astro-ph
Strong lensing statistics in large, z~<0.2 surveys: bias in the lens galaxy population
我们计算了大的,低红移调查的星系人口的预期透镜统计。星系模型使用现实的,多个组件:一个暗物质晕,一个凸起组件和光盘。我们使用半解析模型的星系加上暗物质晕在千年运行模型的透镜星系人口。我们预测,在像z<0.2的2dF这样的巡天范围内,有1.4+/-0.18 10 ^-3的射电源将被星系透镜化。利用透镜射电源的模拟样本,预测的透镜星系群主要由椭圆星系(约80%)组成,平均透镜速度色散为164+/-3 km/s,产生典型的图像分离约3 arcsec。透镜星系的人口位于基本平面上,但其速度色散分布被转移到更高的值相比,所有的早型星系。考虑到放大率偏差,我们预测4:2成像系统的比例为30+/-5%,与宇宙透镜全天巡天中观察到的比例一致。我们还发现四像透镜星系的星族与二像系统中透镜星系的星族是可以区分的。我们的主要结果是明确的证明,人口的透镜星系显着不同的星系人口作为一个整体:透镜星系有一个更高的平均光度和居住在更多的质量比椭圆星系的整体样本晕。这种偏差限制了我们从透镜星系样本中推断星系演化参数的能力。(节略)
2006-07-28 astro-ph
Constraints on the Cosmic Equation of State using Gravitational Lensing Statistics with evolving galaxies
本文利用引力透镜统计研究了宇宙暗能量状态方程($p = w ρ$)的观测约束。透镜调查的似然分析已进行约束的宇宙学参数$Ω_{m}$和$w$。在三种不同的星系演化模型中,得到了对$Ω_{m}$和$w$的约束:不演化模型(星系共动数密度保持不变)、Volmerange和Guiderdoni模型以及快速合并模型。最后两个模型除了考虑星系的光度演化外,还考虑了星系的数目演化。似然性分析表明,对于无演变情况,$w \leq -0.04$和$Ω_{m}\leq 0.90$在$1σ$(68%置信水平)。同样,对于Volmerange $&$ Guiderdoni模型,约束条件为$1 σ$处的$w \leq -0.04$和$Ω_{m} \leq 0.91$。在快速合并模型中,约束变得更弱,几乎允许整个参数范围。对于常数$Λ$($w =-1$)的情况,所有的模型都允许$Ω_{m} = 0.3$具有68%的CL,这与从其他各种宇宙学观测中推断出的$Ω_{m} $值一致。
2001-10-09 astro-ph