Constraining TeVeS Gravity as Effective Dark Matter and Dark Energy
通常用标准$Λ$ CDM模型描述的现象被TeVeS中一个极其简单的模型广泛地再现，TeVeS是Bekenstein（2004）对广义相对论的修改，其动机是星系现象学。我们的模型可以解释在没有宇宙学常数的SNeIa距离中看到的宇宙加速度，以及在没有冷暗物质的情况下看到的附近螺旋星系的旋转曲线和高红移椭圆星系的引力透镜的加速度。该模型与BBN和中微子质量是一致的。TeVeS标量场被证明扮演着暗物质和暗能量的有效角色，其作用的幅度由标量场的$μ$函数控制，这里称为$μ-$本质。我们还讨论了异常值的理论预测多成像星系透镜和异常值的亚星系尺度。
2006-10-02 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
Weak Lensing Probes of Modified Gravity
我们研究了对广义相对论的修正对大尺度弱透镜观测量的影响。特别是，我们考虑三个修改后的重力场景：f（R）重力，DGP模型和TeVeS理论。弱透镜效应对结构的生长以及物质与引力势之间的关系很敏感，这两者通常都会受到修正引力的影响。限制我们自己的线性尺度，我们比较的预测星系剪切和剪切剪切相关的每一个修改后的引力宇宙学的有效暗能量宇宙学具有相同的膨胀历史。这样，修正引力对扰动增长的影响就从膨胀历史中分离出来了。我们还提出了一个测试隔离的增长因子和物质功率谱的物质潜力的关系。对于所有三个修改后的引力模型，星系和剪切相关的预测将是可辨别的暗能量具有非常高的意义，在未来的弱透镜调查。此外，每个模型都预测了一个可测量的不同的尺度依赖性和星系的红移演化和剪切相关性，这可以追溯到每个模型的物理基础。我们发现，信号噪声检测签名的修改后的重力是高得多的弱透镜观测相比，ISW效应，测量通过银河系CMB互相关。
2008-07-14 astro-ph gr-qc
The necessity of dark matter in MOND within galactic scales
为了进一步测试银河系尺度上的修正牛顿动力学（MOND）--最初提出来解释没有暗物质的盘星系的旋转曲线--我们研究了CASTLES数据库中六个强引力透镜早型星系的样本。为了确定这些星系中是否存在暗物质，我们将总质量（来自透镜效应）与恒星质量含量（来自测光和恒星星族合成的比较）进行比较。我们发现，星系尺度上的强引力透镜需要大量的暗物质，即使在MOND。在这样的尺度上，2 eV的中微子无法解释这种多余的物质-与最近解释子弹状星系团透镜数据的说法相反。暗物质的存在被检测到的区域具有更高的加速度比$\sim 10^{-10}$ m/s $^2$的特征MONDian规模。这对MOND来说是一个严重的挑战，除非对透镜效应的正确处理有质的不同（可能是在一个一致的理论中发展，如TeVeS）。
2007-12-05 astro-ph gr-qc hep-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
A universal probability distribution function for weak-lensing amplification
我们提出了一个近似形式的弱透镜放大率分布的标准蜡烛，适用于所有的宇宙模型，与任意的物质分布，在所有的红移。我们的结果是基于一个通用的概率分布函数（UPDF），$P(η)$，减少收敛，$η$。对于一个给定的宇宙学模型，放大概率分布$P(μ)$在红移$z$处与UPDF by $P(μ)=P(η)/2|κ_{min}|$相关，其中$η=1+(μ-1)/(2|κ_{min}|)$和$κ_{min}$（最小收敛）可以直接从宇宙学参数（$Ω_m$和$Ω_Λ$）计算。我们表明，UPDF可以很好地近似由三个参数的拉伸高斯分布，其中的三个参数的值仅取决于$ξ_η$，方差的$η$。简而言之，所有可能的弱透镜概率分布都可以很好地近似为一个单参数族。我们建立了这个族，归一化为Wambsganss等人（1997）的$Λ$ CDM模型的数值射线射击结果。每一个可供选择的宇宙学模型都可以用一个函数$ξ_η(z)$来描述。我们发现，这种方法给出了$P(μ)$在良好的协议与数值射线追踪和三维剪切矩阵计算，并提供了三个代表性的模型（SCDM，$Λ$ CDM，和OCDM）的数值拟合。我们的结果提供了一个简单，准确，有效的方法来计算弱透镜放大率分布的标准蜡烛，并应在未来的高红移超新星数据的分析有用。
2002-05-06 astro-ph
Mesolensing: I. High Probability Lensing Without Large Optical Depth
在各种天文学的情况下，有一个相对较高的概率，一个孤立的镜头将产生一个可检测的事件。高概率是由大爱因斯坦角、快速角运动和密集背景场的某种组合引起的。我们将高概率透镜称为中透镜。中透镜机制与光学深度高的机制是互补的，因为它适用于孤立透镜而不是密集透镜场。中透镜是微透镜的补充，因为它非常适合于研究不同的透镜群体，也因为需要不同的观察和分析策略来优化中透镜的发现和研究。质量在1-2千秒差距内的行星和恒星是中透镜体的例子。我们表明，它们的存在可以检测到各种各样的背景字段，使用独特的签名的时间变异性和空间效应。时间特征可以与微透镜的时间特征相同，但也可以包括基线抖动、极端表观色度、由透镜模型很好地拟合的事件（其中几个独立源同时被透镜化）以及事件序列。空间特征包括表面亮度波动的天文透镜效应，以及随着透镜移动而扫过背景场的时间变化模式。宽视场监测程序，如Pan-STARRS和LSST，非常适合中透镜的研究。此外，对穿过背景场的已知质量后面的区域的高分辨率观测可以使用透镜效应来测量透镜质量并研究其多重性。
2005-11-21 astro-ph
Lensing Probabilities for Spectroscopically Selected Galaxy-Galaxy Strong Lenses
光谱星系-星系透镜搜索是目前在大数据集中识别强透镜系统的最多产的方法。我们研究了与这些镜头搜索相关的概率，即识别星系光谱中具有流氓[OII]发射线的候选者的概率，以及候选者在后续光度观测中显示强透镜特征的概率。我们包括光谱数据特有的选择效应，并将其应用于Sloan Lens ACS（SLACS）调查（Bolton et al. 2006）。最显著的选择效应是光谱光纤的有限尺寸，其选择对抗大分离透镜并且导致流氓线概率对速度色散的非单调依赖。例如，对于直径为3弧秒的SDSS光纤和2弧秒的FWHM观测，我们发现，对于给定的源尺寸，给定的LRG在其频谱中具有流氓[OII]线的概率随着速度色散从150 km/s降低到300 km/s，然后增加到400 km/s。在一次观测光谱中观测到异常谱线的总概率约为0.9- 3.0%，总透镜率约为0.5- 1.3%。这个范围是由于[OII]发射区的物理尺寸和[OII]光度函数的演化的不确定性。我们的估计值比SLACS调查的结果高出5倍，我们将这种差异归因于SLACS要求同时观察多条流氓线。
2008-03-17 astro-ph
High-Redshift Galaxies: Their Predicted Size and Surface Brightness Distributions and Their Gravitational Lensing Probability
直接观测第一代发光物体可能在未来十年内成为可能。下一代太空望远镜（NGST）的出现将允许在红移z>5的情况下对许多星系和小型类星体进行成像。我们应用半解析模型的结构形成，以估计这些来源的多重成像率干预引力透镜。流行的星系形成的CDM模型产生的透镜光学深度约为1%的源在红移10。早期光源的光度函数的预期斜率意味着大约5的额外放大率偏差，使z=10的透镜光源的比例达到大约5%。我们估计高红移盘星系的角尺寸分布，发现它们中的大多数都超过NGST的分辨率极限，大约0.06角秒。我们还表明，只有一个适度的红移演化的平均表面亮度的星系在z>2。由于NGST的观测，预计天空中分辨源的数量将增加1-2个数量级，这将大大改善现有弱透镜测量的统计意义。我们表明，尽管这种增加的源的密度，从z>2星系的混淆噪声预计是小NGST观测。
1999-09-23 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
Reconstruction of the One-point Distribution of Convergence from Weak Lensing by Large-scale Structure
弱透镜测量开始提供宇宙中物质分布的统计图，这些图越来越精确，并与宇宙微波背景图相辅相成。概率分布（PDF）提供了一个强有力的工具来检验收敛场中的非高斯特征，并区分不同的宇宙学模型。在这封信中，我们提出了一个新的PDF空间维纳滤波器的方法来重建的概率密度函数的收敛从噪声收敛场。我们发现，CFHT遗留调查的参数，平均PDF的收敛在一个3度的字段可以重建约10%的不确定性，即使逐点PDF是噪声为主。
2005-08-27 astro-ph
The Statistics of Microlensing Light Curves: I. Amplification Probability Distributions
恒星通过透镜类星体的光束时，会引起其视亮度的剧烈波动。在Huchra透镜中观察到的波动（2237+0305）被认为是透镜系统中发生这种“微透镜”的第一个证据。随后在这个系统和其他引力透镜中观察到的微透镜事件说明微透镜应该是透镜类星体中的常见现象。分量光变曲线的统计特性将在很大程度上由微透镜物体的质量分布和透镜类星体的内部光分布来定义。我们提出了一个假设的微透镜光变曲线的大样本的统计数据，一些透镜的情况下，使用一种有效的数值技术产生的。这些人工光变曲线表明，放大几率分布与紧凑透镜物体的质量函数无关。给出了Huchra透镜系统的放大几率分布。
1995-04-06 astro-ph
The modified Newtonian dynamics-MOND-and its implications for new physics
在当代天体物理学和宇宙学中，没有比难以捉摸的“暗物质“更突出的问题了。多年来，米尔格罗姆的修正牛顿动力学（MOND）范式已经提供了一种解释观测结果的替代方法，而无需诉诸不可见的暗物质。MOND已经成功地经济地阐明了所有尺度的盘星系的动力学，而对星系团却做得不太好;在其原始形式中，它不能解决引力透镜或宇宙学问题。在回顾了一些支持MOND的证据之后，我选择了相对论性公式的发展来解决最后一个缺陷。我评论最近的工作，由不同的团体在面对TeVeS，MOND的相对论的体现，与观测数据的引力透镜和宇宙学。在整个过程中，我一直在问，什么样的物理学可以对MOND的有效性负责，并以评估仍然需要什么样的理论发展来达到对不涉及未观察到的物质的世界的完整描述来结束。
2007-03-27 astro-ph gr-qc hep-th
Constraining the Redshift z=6 Quasar Luminosity Function Using Gravitational Lensing
斯隆数字巡天（SDSS）最近发现了四个明亮的红移z=6的类星体，这可能会限制为这些源提供动力的超大质量黑洞的组装机制。在这里，我们计算类星体的通量被引力透镜强烈放大的概率，因此，当假设爱丁顿光度推断黑洞质量时，它们被高估的可能性。在红移z=6处，类星体的内禀光度函数（LF）的形状约束很差，导致了大范围的可能的透镜几率。如果LF是陡峭的，或者扩展到微弱的量级，放大10倍或更多的概率（SDSS只能检测到一个图像）可以达到100%。我们表明，未来的观测，特别是，无论是目前的四个类星体在高角分辨率提供的哈勃太空望远镜，或增加样本约20红移6类星体在目前的角分辨率，应该发现几个引力透镜，否则提供有趣的新的约束的形状z=6类星体LF。
2002-06-25 astro-ph
Astrometric Detection of Double Gravitational Microlensing Events
如果一个引力微透镜事件是由一个相距很远的二元透镜引起的，并且源接近两个透镜组件，那么源通量会被单个透镜连续放大：双微透镜事件。如果通过天体测量观测到事件，由于伴星的长距离天体测量效应，预计双透镜事件会以更高的频率发生。我们发现，虽然天体测量双透镜事件的源星图像质心偏移的轨迹具有扭曲的形状，从两个椭圆形的诱导的单独的单透镜组件，事件复制可以很容易地识别的特征循环在源的通道期间形成的轨迹接近同伴。我们确定和比较的概率检测双透镜事件从光度和天体测量透镜观测推导出的二元透镜参数之间的关系成为双透镜事件的解析表达式。从这个决定，我们发现，对于一组给定的二进制分离和质量比的天体测量的概率大致是一个订单高于光度的概率。因此，我们预测，一个显着的比例的事件，将通过使用未来的高精度干涉仪将被确定为双透镜事件。
2001-12-05 astro-ph
Strong lensing optical depths in a LCDM universe II: the influence of the stellar mass in galaxies
我们研究了在和谐LCDM宇宙学中，星系中恒星质量对引力透镜的影响。我们扩展了我们以前的研究，通过千禧年模拟的射线追踪的基础上，包括恒星成分预测的星系形成模型。我们发现，包含这些组件大大提高了强透镜的概率相比，“暗物质只有”宇宙。对与强透镜事件有关的“透镜”的鉴定表明，星系的恒星质量（一）大大增强了星系团和星系团晕的强透镜横截面，（二）在较小的晕中产生强透镜，在没有恒星的情况下不会产生明显的影响。即使我们只考虑图像分裂>10角秒，发光物质也可以将强透镜光学深度提高到2倍。
2008-05-23 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
Effects of early dark energy on strong cluster lensing
本文利用Fedeli等人发展的计算强透镜光学厚度的半解析方法，研究了四种暗能量宇宙学中引力弧的统计特性。具体来说，我们专注于早期暗能量的模型，并将其与更传统的模型进行比较。合并树构建集群人口，因为强大的集群透镜放大的因素，两到三个合并期间。我们发现，在早期的暗能量模型的引力弧的光学深度增加了约3倍，因为修改后的动力学的团簇形成的其他模型相比。特别是，在高红移星系团中引力弧的概率大大增加，这可能为遥远星系团出乎意料的高透镜效率提供了解释。
2006-10-25 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
Influence of gravitational lensing on the determination of the luminosity function of background objects
在假定类星体至少部分是遥远星系活动核的引力增强像的前提下，给出了类星体的视亮度分布函数。一个Schechter法和两个电源的亮度函数的源的法律，以及图像增强的概率法的各种型号的引力透镜。为了找到类星体关于视亮度的理论分布函数，我们使用了一个关于随机量乘积的概率密度的定理。结果表明，对于暗类星体，该函数的斜率在-1 ~-2之间，与普通星系的斜率相似。在明亮的类星体中，视亮度分布函数的斜率主要由透镜效应决定，其下限为-3。理论和观测之间的良好一致性表明，统计类星体是遥远星系活动核的引力增强图像。如果初始假设是正确的，那么星系的光度函数和类星体的视亮度函数不是独立的，而是通过微分透镜几率联系起来的。
2002-09-19 astro-ph
Weak lensing and cosmology
最近，已经表明，它是可能的重建投影质量分布的集群从弱透镜提供的宇宙的几何形状和星系红移的概率分布是已知的;实际上，当采取额外的光度数据是可用的，星系红移分布可以确定共同的集群质量从弱透镜分析。在这篇文章中，我们本着"思想实验“的精神，提出了一种方法来限制宇宙的几何形状不受弱透镜效应的影响，条件是源星系的红移被测量。定量的限制和优点的方法进行了讨论，分析和一组模拟，关于点估计，区间估计，和检验的假设同质弗里德曼-勒梅特模型。当使用几千个源星系时，这些约束变得很重要。
1998-12-01 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
Constraints on the Inner Mass Profiles of Lensing Galaxies from Missing Odd Images
大多数引力透镜系统由两个或四个可观测的图像组成。由于没有可探测到的奇异图像，我们可以对透镜星系内部质量分布的幂律斜率设定一个下限。使用六个双像射电透镜系统的样本，并假设质量分布内部几kpc的奇异幂律面密度（Sigma正比于r^{-beta}），我们发现数据与剖面斜率β < 0.80一致的概率小于10%。此外，单个质量建模得出B 0739 +366的β> 0.85，B1030+074的β> 0.91。将中心黑洞建模为额外的点质量，将这些系统中的约束分别改变为β> 0.84和β> 0.83。因此，透镜星系的内部质量分布并不比等温的浅多少。
2001-03-07 astro-ph
Strong lensing of submillimetre galaxies: A tracer of foreground structure?
明亮的亚毫米星系（SMG）的陡峭的源计数和负K修正表明，在高通量密度下观察到的那些星系中有很大一部分可能是引力透镜，并且透镜物体可能经常位于红移大于1的星系团，这些星系团很难通过其他手段探测到。在这种情况下，可以使用对明亮SMG的跟踪来识别沿着视线的密集结构。在这里，我们调查的概率SMG经历强透镜，使用最新的N体模拟和观察到的源通量和红移分布。我们发现，几乎所有的高红移源的流量密度超过100 mJy将透镜，如果他们不是相对本地的星系。我们还估计了经历强透镜效应的源的分数作为观测到的通量密度的函数。这对规划未来SCUBA-2和其他仪器调查中发现的明亮SMG的后续观测具有影响。在这些计算中最大的不确定性是最大允许的透镜放大，这是目前未知的SMG的空间范围占主导地位。
2009-02-11 astro-ph
Nonsingular density profiles of dark matter halos and Strong gravitational lensing
我们使用强引力透镜的统计来研究是否支持具有平坦密度核的质量分布。计算了由非奇异截断等温球（NTIS）模拟的图像分离大于一定值（范围从零到十角秒）的晕透镜化的概率。NTIS是Shapiro，Iliev & Raga提出的一个分析模型，用于研究维里化物体的坍缩后平衡结构。这个轮廓有一个软核，与从观测到的旋转曲线推断出的以暗物质为主的矮星系的质量轮廓相当匹配。它也同意以及与NFW（Navarro-Frenk-White）的配置文件在所有半径以外的几个NTIS核心半径。不幸的是，与奇异透镜晕（NFW和SIS+NFW）和强透镜观测的结果相比，NTIS晕透镜的概率太低了。由于这一结果是有效的任何其他非奇异的密度分布（具有大的核心半径），我们得出结论，非奇异的密度分布（具有大的核心半径）的CDM晕排除强引力透镜的统计。
2005-06-28 astro-ph
Strong lensing optical depths in a \LambdaCDM universe
我们调查强引力透镜的和谐$Λ$ CDM宇宙学进行光线跟踪沿过去的光锥通过千年模拟，有史以来最大的模拟宇宙结构的形成。我们扩展以前的射线跟踪方法，以充分利用大体积和出色的空间和质量分辨率的模拟。作为源红移的函数，我们评估图像将被高度放大、将被高度拉长或将是一组多个图像中的一个的概率。我们发现，这种强透镜事件几乎总是可以追溯到一个单一的主导透镜对象，我们研究这些主透镜的质量和红移分布。为了研究我们的光学深度测量是如何受到模拟的有限分辨率和我们从中构造的透镜平面的影响，我们将分析模型拟合到模拟的暗晕上，得出这样的结论：这种影响导致我们低估了总的强透镜截面约15%。这比我们忽略星系重子成分所预期的影响要小。最后，我们调查是否强透镜增强材料前面或后面的主透镜。虽然强透镜视线确实偏向于高于平均平均密度，但这种额外的物质通常只占总表面密度的百分之几。
2007-12-03 astro-ph
Strong gravitational lensing: why no central black holes?
我们研究了位于星系暗晕中的中心黑洞如何影响强引力透镜。计算了红移1.5类星体在前景暗物质晕作用下积分透镜几率随像距的分布。暗晕的质量密度被取为Navarro-Frenk-White（NFW）分布，这样，当晕的质量小于$10^{14} M_{\sun}$时，其中心黑洞或凸起被包括为质点。超大质量黑洞的质量$M_{\bullet}$与其宿主星系的总引力质量$M_{\mathrm{DM}}$之间的关系是从最近的文献中获得的。这里只考虑一个平面的$Λ$ CDM模型。它表明，虽然一个单一的黑洞，每个星系贡献相当大，但不足够的透镜概率在小的图像分离相比，那些没有黑洞，凸起（质量大约是典型黑洞的100- 1000倍）肯定会在小的图像分离中贡献足够的概率，尽管与透镜观测相比，它在大分离角处给出了太高的概率。
2002-09-09 astro-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
Reduced convergence and the local smoothness parameter: bridging two different descriptions of weak lensing amplification
宇宙中物质分布的不均匀性所引起的弱引力透镜效应是标准烛光在宇宙学中应用的一个重要的系统不确定性。弱透镜放大有两种不同的描述，一种使用局部平滑参数$\tildeα$，另一种使用约化收敛$η= 1+ κ/|κ_{min}|$（其中$κ$是收敛）。$\tildeα$描述涉及到戴尔-罗德距离$D_A(\tildeα|z)$（$\tildeα=1$对应于一个光滑的宇宙）;它简单方便，已经被社会用来说明弱透镜对点源的影响，如Ia型超新星。Wang（1999）已经表明，通过允许$\tildeα$成为局部变量，即局部平滑参数，可以使$\tildeα$描述变得真实。$η$描述已经被Wang，Holz，& Munshi（2002）用于推导弱透镜放大的普适概率分布（UPDF）。在本文中，我们通过联系约化收敛$η$和局部光滑参数$\tildeα$来连接弱透镜放大的两种不同描述。我们给出了$\tildeα$在物质功率谱中的方差，从而为用Dyer-Roeder距离来说明弱透镜效应提供了定量的指导。这项工作的副产品包括一个正确的定义，减少收敛，和简单而准确的解析表达式$D_A(\tildeα|z)$。我们的结果对研究标准烛光的弱透镜效应是很有用的。
2005-01-17 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
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
The influence of redshift information on galaxy-galaxy lensing measurements
我们调查如何星系星系透镜测量依赖于知识的红移透镜和源星系。星系-星系透镜效应允许人们利用弱引力透镜对星系的暗物质晕进行统计研究。需要红移信息来可靠地区分前景透镜星系和背景源星系，并将测量到的剪切力转换为透镜模型上的约束。在没有光谱学或多色信息的情况下，红移可以从独立估计的概率分布中得出。COMBO-17巡天提供了透镜星系和源星系的红移。因此，它提供了独特的可能性，这样做的调查与观测数据。我们发现，了解单个透镜星系的红移对于约束其暗物质晕的性质是非常重要的。红移是从$UBVRI$还是从COMBO-17中可用的大量滤波器中得到的并不重要。相比之下，只要源的红移分布是准确的，单个源的红移的知识改善测量只有非常小的统计源的红移分布的使用。
2004-12-23 astro-ph
On the Incidence of Strong Gravitational Lensing by Clusters in the Las Campanas Distant Cluster Survey
观测到的强透镜集群的发生率超过了Lambda-CDM模型的预测约10倍。我们重新审视这种差异的观测方面，通过测量从拉斯坎帕纳斯遥远星系团调查（LCDCS）得出的一个子样本中的强透镜效应的发生率。在红移范围为0.5<= z <= 0.7的星系团中，我们在69平方英尺的有效搜索区域内找到了两个强透镜系统。°的在LCDCS中，至少还有一个强透镜系统在这个红移范围之外，在那里我们不太完整。在所有的红移中，λ-CDM模型每146平方米产生一个大弧。度假设泊松统计，在69平方英尺中找到3个或更多强透镜簇的概率。度为0.012。LCDCS内的透镜入射与X射线选择样品和独立光学星系团巡天的初步结果一致。理论和观测之间的分歧的起源，这仍然至少在数量级尺度的Lambda CDM模型，在于和谐宇宙学模型，在所产生的集群潜力的特性，或在所采用的源人口。
2002-10-15 astro-ph
Strong gravitational lensing and galactic bulges
在平坦的宇宙学常数主导（\LambdaCDM）宇宙中，利用前景暗物质晕计算了像距大于Δθ、通量密度比小于q_{ \mathrm{r} }的类星体的透镜几率.透镜的质量密度取所有质量尺度上的Navarro-Frenk-White（NFW）剖面，加上低质量晕的中心点质量，M<M_c=5 \times 10^{13}h^{-1} M_{\odot}。我们引入一个质量M_{ \mathrm{eff} }来描述星系中心超大质量黑洞超大质量黑洞和星系核球对引力透镜几率的贡献。M_{\mathrm{eff}}是一个点质量，其范围为星系中心超大质量黑洞M_{\bullet}的1 ~ 1000倍。在我们的计算中，透镜截面和透镜几率对多个图像的通量密度比q_{ \mathrm{r} }非常敏感。结果表明，对于q_{ \mathrm{r} }<10的星系，为了重现JVAS/CLASS的透镜观测结果，每个星系需要约20%的核球质量作为点质量。由于谱归一化参数σ_8的值仍有相当大的不确定性，我们研究了在其整个观测范围内（从0.7到1.1）改变该参数的影响，发现低σ_8值（\leq 0.7）被排除，最佳拟合值为σ_8 \simeq 1.0。
2003-03-10 astro-ph
Multiple Weak Deflections and the Detection of Flattened Halos with Galaxy-Galaxy Lensing
我们调查的发生多个弱偏转的深层数据集，用于检测星系星系透镜。利用HDF（North）中已知红移和静止坐标系蓝光度的星系，我们证明了当z_s > 1时，给定源星系被两个或多个前景星系透镜化的概率超过50%，并且对于这些星系，单独的偏转产生γ> 0.005。在获得透镜星系的最佳拟合晕参数时，忽略多重偏转会导致对晕质量内部半径为100 kpc/h的高估2倍。我们还表明，多个弱偏转产生系统的影响，这可能会阻碍观测工作使用弱透镜约束场星系晕的投影形状。对于一个星系星等在19 < I < 23范围内的数据集，多重偏转导致大多数前景-背景星系对的透镜后图像形状之间存在很强的相关性。在数据分析期间施加简单的红移切割足以将透镜和源的最终图像之间的相关性降低到可以通过直接平均来检测弱透镜信号中的预期各向异性的程度。我们的结论是，以前的理论计算弱透镜由于扁平晕大大低估了规模的观测数据集，这将需要检测这种效果。[删节]
2002-05-17 astro-ph
Construction of the one-point PDF of the local aperture mass in weak lensing maps
本文提出了一种重建弱透镜映象中局部孔径质量单点概率分布函数的一般方法。精确的结果，忽略透镜-透镜耦合和偏离形式的玻恩近似，推导出准线性政权在领导秩序和强非线性政权假设树层次模型是有效的。我们详细描述了投影效果的PDF和相关的生成函数的属性。特别是，我们展示了如何通用的功能，这是共同的准线性和非线性制度导致两个指数尾$P(\Map)$。我们简要地调查的依赖性的PDF与宇宙学和角滤波器的形状。我们的预测与数值模拟的结果相当吻合，应该能够作为替代方法的基础来测量利用PDF完整形状的宇宙学参数。
2001-02-28 astro-ph
Dark energy and neutrino mass constraints from weak lensing, supernova, and relative galaxy ages
我们利用现有的弱透镜数据来约束暗能量$w$的物态方程和大质量中微子$\sum m_ν$的总质量。如果仅使用当前的弱透镜数据，则对$w$的约束将是弱的。通过加入Ia型超新星、重子声学振荡和由相对星系年龄导出的高红移哈勃参数数据$H(z)$等观测数据，打破了简并性，结果得到了明显改善。对于不含大质量中微子的纯$w$ CDM模型，我们得到了$w=-1.00^{+0.10}_{-0.12}$ .对于含有大质量中微子分量的$w$ CDM模型，我们证明了对$w$的约束几乎不变，$w$和$\sum m_ν$之间的简并很小.在对其他参数进行边缘化后，我们得到了$\sum m_ν$的概率分布函数，并发现在95.5%的置信水平下，组合数据集的上限为$\sum m_ν \leq 0.8$ eV。我们的$w$和$\sum m_ν$的约束都是兼容的，并从WMAP 5年的数据得到的约束可比。
2008-10-20 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
Weak gravitational lensing in different cosmologies, using an algorithm for shear in three dimensions
本文给出了四种不同宇宙学$N$体模拟中弱引力透镜统计的结果。数据已经使用三维剪切的算法生成，该算法利用$N$体颗粒质量的可变软化设施，并且使得能够对要进行的大尺度结构进行物理解释。在三维空间中工作还允许正确使用适当的角直径距离。我们的结果是在填充梁近似的基础上，考虑到我们的算法中的可变粒子软化方案。讨论了宇宙中物质的光滑性对弱透镜效应的重要性。具有宇宙学常数的低密度宇宙学似乎给出了所有计算的高红移源的统计数据的最宽分布。特别是，这个宇宙学的放大率值的范围对确定高红移Ia型超新星的宇宙学参数有影响。讨论了由概率分布的非高斯性确定密度参数的可能性。
2000-02-23 astro-ph
Testing a new analytic model for gravitational lensing probabilities
我们研究引力透镜与多透镜平面的方法，提出了一个简单的分析模型的概率分布函数（PDF）的暗物质收敛，kappa，在一个给定的宇宙学的红移和平滑角，θ的函数的不同的透镜平面。该模型仅由kappa的方差固定，而kappa的方差又由功率谱的幅度sigma_8固定。我们测试PDF对高分辨率树粒子网格模拟，并发现它是远远优于高斯或对数正态分布，特别是对于小值的θ << 1 arcmin和在大值的kappa相关的强透镜。利用这个模型，我们预测了单平面或多平面强透镜的概率。我们发现，θ ~ 10角秒，一个单一的平面占几乎所有（~ 98%）的强透镜源红移单位的情况下。然而，对于一个更典型的源红移为4，大约12%的强透镜情况将导致沿视线的第二团物质的贡献，在确定团簇的表面密度时引入系统误差，通常高估约2- 5%。我们还发现，物质的不均匀性引入了分散的角直径距离的值约其宇宙学平均值。对于z ~ 6和θ ~ 10角秒，相对于平均值的或然误差随着红移的增加而增加，大约为8%。
2006-03-05 astro-ph
Physical component analysis of galaxy cluster weak gravitational lensing data
提出了一种新的方法，从稀疏和嘈杂的弱引力透镜剪切数据重建星系团的投影质量分布。使用从集群的数值模拟中获得的知识进行正则化重建：从N个物理动机的组件构建试验质量分布，每个组件都具有在模拟集群中观察到的通用密度分布和特征几何形状。假设这些组件的参数以与模拟集群中相同的方式分布在\emph{a priori}中。从组件的参数的后验概率密度函数中采样质量分布允许生成质量分布的估计值，带有误差条。通过贝叶斯证据从数据本身推断出适当数量的组件，并且通常被发现很小，反映了这项工作中使用的模拟数据的质量。被发现是强大的噪声实现的细节，并成功地恢复输入的质量分布（从一个现实的模拟集群）在很宽的尺度范围内。我们评论重建的残差及其影响，并讨论了扩展的方法，包括强透镜信息。
2007-10-30 astro-ph
Magnification Probability Distribution Functions of Standard Candles in a Clumpy Universe
透镜效应的光线从点光源，如Ia型超新星，是模拟在cluerian宇宙模型。在我们的宇宙模型中，假设宇宙中的所有物质都是随机分布的物体，每个物体都有有限的尺寸，对光线是透明的。对几种透镜模型进行了蒙特卡罗模拟，计算了放大率的概率分布函数。在具有平滑的密度分布或与中心处的球形NFW（Navarro-Frenk-White）透镜模型具有相同程度的密度集中的透镜模型的情况下，如果透镜的尺寸充分大于爱因斯坦半径，则所谓的伽马分布很好地拟合放大概率分布函数。相比之下，伽马分布在SIS（奇异等温球）透镜模型的情况下不拟合放大率概率分布函数。我们发现，通过使用幂律尖点模型，放大率概率分布函数是很好地拟合使用伽玛分布时，中心密度轮廓的斜率不是很陡。这些结果表明，我们可以从Ia型超新星的透镜效应中获得关于暗物质晕中心密度剖面斜率的信息。
2008-11-28 astro-ph gr-qc
