On lensing by a cosmological constant
最近的几篇论文提出，宇宙学常数λ直接影响光的引力偏转。我们把这个问题在宇宙学的背景下，推导出一个表达式的线性势控制宇宙弯曲的光，发现它没有明确的依赖于宇宙学常数。为了探讨在静态Kottler度规中出现的明显的依赖于λ的势的物理起源，我们强调了导致光行差的两个经典效应。第一个与观察者相对于源的运动有关，并包含了熟悉的角直径距离的概念。第二项，这已被证明是争论的根源，来自宇宙加速，但很少被考虑，因为它消失的光子径向运动。这种明显的光弯曲形式，即使在平坦均匀的宇宙中，也会出现弯曲的测地线。然而，这不能被解释为真正的透镜效应，因为它的值取决于观察者的参考系。因此，我们的结论是，在包含λ的宇宙中，引力透镜的标准结果不需要修改，λ的任何影响都被限制在可以忽略的高阶项。
2009-11-14 astro-ph gr-qc
Gravitational lensing statistical properties in general FRW cosmologies with dark energy component(s): analytic results
各种天文观测一直在为宇宙中存在具有负压的暗能量成分提供强有力的证据。现在有必要在引力透镜统计和其他宇宙学测试中考虑暗能量成分。利用同动距离，我们导出了具有暗能量分量的一般FRW宇宙学模型中奇异等温球集合引起的多重像的光学深度、像分离的期望值和像分离的概率分布的解析而简单的表达式.我们还介绍了这类宇宙学模型的运动学和动力学性质，并计算了经典宇宙学实验中常用的宇宙年龄和距离测度。在某些情况下，我们能够给出比文献中其他地方发现的公式更简单的公式，这可以使暗能量分量的宇宙学测试更方便。
2001-07-13 astro-ph gr-qc
Beyond lensing by the cosmological constant
重新考虑了长期存在的问题，即宇宙学常数是否直接影响引力透镜引起的光的偏转。我们使用一种新的方法的基础上霍金准局部质量的球体擦过光线和分裂成本地和宇宙学的部分。以前的文献仅限于宇宙学常数，现在被扩展到任何形式的加速宇宙的暗能量，其中嵌入了引力透镜。
2017-01-09 gr-qc
Light Deflection, Lensing, and Time Delays from Gravitational Potentials and Fermat's Principle in the Presence of a Cosmological Constant
从引力势的积分和费马原理导出了宇宙学常数对偏转角和时滞的贡献。研究结果是在最近的结果，使用精确的解决方案，爱因斯坦的方程和精确再现新的$Λ$-长期的弯曲角和透镜方程。时间延迟表达式的后果进行了探讨。虽然它是已知的，$Λ$有助于重力时间延迟，它表明在这里，一个新的$Λ$-长期出现在几何时间延迟以及。虽然这些新衍生的条款可能是目前的观测小，他们不抵消了先前声称。此外，如前所示，在星系团尺度上，$Λ$的贡献可以大于二阶项的爱因斯坦偏转角的几个集群透镜系统。
2008-12-03 astro-ph gr-qc
A linear relation between galaxy-lensing cross-correlations to test the cosmological principle model-independently
我们发现了两组星系透镜互相关之间的线性关系。这种线性关系成立，只要光遵循测地线和度规是弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）。违反宇宙学原理（以及等效的FLRW度规）将打破这种线性关系。因此，它提供了一个强有力的宇宙学原理的测试，基于直接观测，不依赖于特定的宇宙学模型。我们证明，第四阶段的星系巡天和CMB-S4实验将能够严格地测试这种线性关系，因此测试宇宙学原理鲁棒。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Accurate weak lensing of standard candles. I. Flexible cosmological fits
在不久的将来，随着成千上万的Ia型超新星的出现，由透镜效应引起的星等散射将成为一个主要问题，因为它会影响参数估计。目前的N体模拟太耗时，无法整合到用于估计宇宙学参数的似然分析中。在本文中，我们表明，在弱透镜制度的统计数值近似产生准确的结果数量级更快。我们写下来简单的适合的第二，第三和第四中心时刻的透镜放大率概率分布作为红移的函数，功率谱归一化和当今的物质密度。我们还改进了现有的透镜方差模型，并表明移位对数正态分布适合数值。这些拟合可以很容易地应用于宇宙学似然分析。此外，我们的理论预测使我们有可能颠倒这个问题，并开始使用超新星透镜来约束宇宙学参数。
2013-09-02 astro-ph.CO 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
Jacobi Mapping Approach for a Precise Cosmological Weak Lensing Formalism
自2000年首次探测到宇宙剪切以来，宇宙弱透镜已经成为一个非常成功和迅速发展的研究领域。然而，最近Yoo等人指出，标准的弱透镜形式主义产生依赖于规范的结果，因此，不符合下一代弱透镜调查所要求的精度水平。在这里，我们表明，雅可比映射形式主义提供了一个坚实的替代标准形式主义，因为它准确地描述了所有的相对论效应，有助于弱透镜观测。我们计算的规范不变表达式的失真的光度距离，宇宙剪切分量和透镜旋转的线性顺序，包括标量，矢量和张量扰动。特别地，Jacobi映射形式主义证明了旋转完全消失到线性阶。此外，宇宙剪切分量包含张量模式中的附加项，这在标准形式主义获得的结果中是不存在的。我们的工作为精确宇宙学时代所需的规范不变透镜形式主义提供了进一步的支持和确认。
2018-08-02 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lensing by a structure in a cosmological background
我们在基于LTB度规的FRW宇宙学背景下，利用精确的广义相对论模型结构，从宇宙学和动力学结构的角度研究了引力透镜。采用不同的密度剖面模型结构，通过求解测地线方程，研究了引力透镜的偏离角和时间延迟。这些精确计算的结果已被比较的薄透镜近似。我们已经表明，结果的薄透镜近似的基础上修改的NFW密度分布的空隙，然后再去FRW背景匹配非常好的精确的广义相对论计算。然而，薄透镜近似的基础上正常NFW的轮廓不从精确的相对论计算。结构越不紧凑，差异越大。我们还研究了我们的计算在强透镜作用下对弧的观测解释的影响，以及在弱透镜作用下对减少的切变的影响。在现有数据中未发现显著差异。
2013-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Wave Interference via Gravitational Lensing: Measurements of Luminosity Distance, Lens Mass, and Cosmological Parameters
引力波的引力透镜可能会导致干涉仪可检测到的拍频模式。这类信号的特征是在螺旋早期存在拍频模式，随后是看似随机变化的轮廓。在第一次应变峰值之后，信号采取通常的波形并且第二次应变峰值。一旦这个信号被探测到，就可以得到实际的放大系数，因此双星系统的真实光度距离就知道了。如果透镜可以用一个质点或一个奇异的等温球来描述，那么时滞和放大因子的函数形式就足够简单，因此我们可以推断出透镜的质量或宇宙学参数。
2020-03-07 gr-qc
The Relevance of the Cosmological Constant for Lensing
本文综述了Kottler（Schwarzchild-de Sitter）时空中关于宇宙学常数对光被球形质量弯曲的影响的一些最新进展。本文还讨论了如何将这种效应应用于宇宙学中的引力透镜中。从这篇评论中出现的画面是，似乎可以公平地断言，$Λ$对光的弯曲的贡献现在已经得到了很好的建立，而把$Λ$光弯曲项放在宇宙学背景下仍然受到一些解释，需要进一步的工作和澄清。
2010-05-31 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic Aberration and the Cosmological Constant in Gravitational Lensing I: Introduction
本文分析了Schwarzschild de Sitter空间中的零测地线，特别注意了它们的整体“弯曲角”、局部可测角以及宇宙学常数的影响。我们利用一个通用的技术，它允许找到可观察到的零轨迹的交叉角分析。作为其应用之一，建立了广义相对论像差关系。是否宇宙学常数，$Λ$，有助于光的轨道和相关的可观测量的问题进行了详细讨论。我们还讨论了正在进行的关于这个问题的辩论，并回应了最近关于这个主题的一些论文。可测量的数量的依赖关系的运动观察员强调整个。给出了在史瓦西-德西特背景下观测者的可测交叉角的精确公式和引力透镜方程。
2016-09-16 gr-qc
Impact of lensing bias on the cosmological dispersion measure
本研究基于宇宙学微扰理论推导了不均匀物质分布的引力透镜效应对快速射电暴宇宙学色散量系综平均的偏置，发现透镜偏置和放大率偏置会导致DM-红移关系在百分比级别产生偏差，必须予以考虑。
2024-10-17 astro-ph.CO gr-qc
Strong gravitational lensing of a five-dimensional charged, equally rotating black hole with a cosmological constant
本文研究了Cvetič-Lü-Pope五维带电旋转黑洞的强引力透镜现象，计算了光子球半径、偏转角等可观测量，并对M87和SgrA*进行建模，揭示了引力时间延迟对光子球半径及准正规模式的影响。
2025-04-01 gr-qc
On the effect of the cosmological expansion on the gravitational lensing by a point mass
我们分析了宇宙膨胀对由质点引起的光偏转的影响，采用McVittie度规作为嵌入膨胀宇宙中的点状透镜的几何描述。在一个通用的情况下，非恒定的哈勃参数$H$，我们推导和近似求解零测地线方程，找到一个表达式的弯曲角$δ$，我们扩大的权力的质量，最近的办法距离比和碰撞参量，以镜头的距离比。事实证明，前面提到的膨胀的主导阶数与Schawarzschild度规计算的相同，宇宙学修正只在次主导阶数上对$δ$有贡献。我们明确地计算这些宇宙学修正的PDMATHAMM常数的情况下，发现它们提供了一个修正的顺序$10^{-11}$的透镜质量估计。
2016-08-31 gr-qc
Nonlinear relativistic corrections to cosmological distances, redshift and gravitational lensing magnification. II - Derivation
我们提出了一个推导宇宙学距离红移关系的微扰论的二级。此外，我们发现观测到的红移和透镜放大率为二阶。我们并不要求密度对比很小，只要求度规势和奇速度很小。因此，我们的结果适用于非线性区域，并可以用于大多数暗能量模型。我们提出的结果，可以很容易地计算在N体模拟的形式。本文伴随arXiv：1207.2109，其中的关键结果总结在一个物理透明的形式和应用进行了讨论。
2014-09-22 astro-ph.CO gr-qc
No evidence for the evolution of mass density power-law index $γ$ from strong gravitational lensing observation
本文考虑具有球对称幂律质量分布$ρ_{tot}(r)\sim r^{-γ}$的奇异等温球透镜模型。利用强引力透镜（SGL）观测，结合其他宇宙学观测，研究了质量密度幂律指数$γ$是否具有宇宙学演化性.我们还通过考虑几个简单的动力学暗能量模型来检验$γ$的约束结果是否受到宇宙学模型的影响。我们发现，对$γ$的约束主要由SGL观测决定，与宇宙学模型无关，没有发现从SGL观测到的$γ$演化的证据.
2017-05-14 astro-ph.CO gr-qc
Transient Weak-Lensing by Cosmological Dark Matter Microhaloes
本文研究了由暗物质微晕的瞬态弱透镜效应引起的宇宙学点源视通量的时间变化。假设一个横向运动的微晕相对于我们的视线，我们推导出弱透镜放大率的时间功率谱之间的对应关系，和小尺度上的密度的空间功率谱。考虑到不同的近似的小尺度结构的暗物质，我们预测的宇宙学点源的视星等变化多达$10^{-4}-10^{-3}$，由于这种效果，在一段时间内的几个月。对于$\sim 10^4$中的一部分来说，这种红色光度噪声具有几乎完美的高斯统计数据。我们还比较了瞬态弱透镜功率谱与背景效应，如宇宙尺度上的恒星微透镜。像SDSSJ1004+4112强透镜系统这样的星系或星系团透镜的类星体，具有多个图像，是一个适合于本研究的系统：（i）使用不同图像之间的时间延迟方法，我们可以消除类星体的内在变化，（ii）强透镜增强瞬态弱透镜的信号。我们还要求图像与透镜结构中心的角度间隔很大，以尽量减少恒星微透镜的污染。通过用10米级望远镜对类星体强透镜系统的长期监测，我们可以研究作为暗物质结构组成部分的暗微晕的存在。未能探测到这个信号可能是由小尺度上冷暗物质（CDM）层次结构的崩溃引起的，或者被解释为反对CDM范式的证据，例如支持修改的重力模型。
2013-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Nonlinear relativistic corrections to cosmological distances, redshift and gravitational lensing magnification. I - Key results
下一代望远镜将迎来一个精确宇宙学的时代，能够确定宇宙学模型，超越百分比水平。为了使这一点有效，理论模型必须被理解到至少相同的精度水平。一系列微妙的相对论效应仍有待于理论上的探索，并提供了在这个新领域探索广义相对论的潜力。在一般的暗能量模型下，给出了距离-红移关系到二阶宇宙学扰动理论。这个关系决定了高精度源的放大率，以及在轻度非线性区域的红移空间失真。我们确定了一系列新的透镜效应，包括：双积分和非线性积分Sach-Wolfe贡献，横向多普勒效应，从诱导矢量模式和引力波背景的透镜，除了从二阶势的透镜。多普勒透镜的红移空间失真的修改被确定。最后，我们发现一个新的双耦合的密度波动集成沿视线，和梯度的密度波动耦合横向速度沿视线。它们可能很大，因此为引力透镜和广义相对论提供了重要的新探测。这篇论文伴随着arXiv：1402.1933，其中给出了一个全面的推导。
2014-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Influence of Quantum Correction on the Black Hole Shadows, Photon Rings and Lensing Rings
计算了量子修正Schwarzschild黑洞的光子球$r_{ph}$和临界曲线$b_c$，发现它们违反了在爱因斯坦引力框架下对满足零能量条件的渐近平坦黑洞所证明的一个普遍不等式.这种违反似乎是一种常见的现象时，考虑量子修改的爱因斯坦引力。此外，我们还研究了量子修正的Schwarzschild黑洞中的阴影、透镜环和光子环。与经典Schwarzschild黑洞相比，这种违反导致了在黑洞附近薄盘辐射的观测现象中出现了更大的亮透镜环。我们的分析可能为广义相对论的量子效应提供一个观测证据。
2020-08-03 gr-qc
The gauge invariant cosmological Jacobi map from weak lensing at leading order
我们用微扰理论计算了一阶弱透镜Jacobi映射，证明了它是规范不变的，也是对称的。因此，线性扰动不会引起任何旋转。然而，矢量和张量扰动诱导$B$ -模式的剪切。我们发现，相反，往往是在文献中声称的，剪切$B$模式的功率谱是不完全由旋转功率谱。此外，$E$模式剪切功率谱不是由收敛功率谱确定的。虽然这种差异对于标量扰动来说很小，但对于张量扰动，即引力波，它变得非常相关。
2022-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Joint cosmological inference of standard sirens and gravitational wave weak lensing
通过对同一数据集的滤波，首次实现了标准塞壬和引力波弱透镜的联合推断。我们设想在21世纪30年代末左右出现一个后LISA的场景，那时LISA将积累大量的高红移探测; LIGO-VIRGO将完成对低红移的观测，爱因斯坦望远镜将开始对可能与LISA重叠的红移进行新的观测。到那时，欧几里得和其他宇宙学探测器将提供百分比水平的约束，但大多数情况下，他们已经没有能力进一步改进了。我们得出预测假设$\sim1\,\text{deg}^{-2}$检测到的来源，结合光谱的后续行动（如欧几里得，DESI，或ATHENA）。由于标准塞壬作为几何探测器的统计能力--提升了引力波弱透镜中的关键简并--并且没有假设外部先验，对暗物质及其集群的约束，即$Ω_m$和$σ_8$，可以实现$2\%$和$3\%$。哈勃常数在所有情况下都可以被限制为优于$1\%$;暗能量密度$Ω_Λ$优于$2\%$，曲率$Ω_K$优于$0.02$ ;标量波动的振幅和光谱倾斜$\ln(10^{10}A_s)$和$n_s$优于$2\%$和$7\%$。作为一个完全独立的宇宙学探测器，标准塞壬和引力波弱透镜的联合推断可能有助于解决目前在其他宇宙学探测器（如CMB，星系透镜和Ia型SN）之间观察到的紧张关系，并区分残余系统学和新物理学。
2019-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining cosmological parameters from strong lensing with DECIGO and B-DECIGO sources
长期以来，引力透镜一直被用来测量或约束宇宙学模型。虽然LIGO/Virgo尚未观测到引力波的透镜效应，但预计未来日本星载干涉仪DECIGO和B-DECIGO如果运行4年，可以探测到几个到几百个透镜事件。在已知引力波透镜事件的情况下，我们可以通过引力波透镜统计和时间延迟方法来估计宇宙学参数的约束。利用透镜统计方法，即使有中等的不确定性，透镜红移的知识也会为物质的能量密度参数$Ω_M$设定严格的界限，即最好是$0.288\lesssimΩ_M\lesssim0.314$。对哈勃常数$H_0$的约束可以使用时间延迟方法来确定。发现在$5σ$上，DECIGO的$|δH_0|/H_0$的范围从$3\%$到$11\%$，而B-DECIGO将给出约束较少的结果，$8\%-15\%$ .在这项工作中，亮度距离和时间延迟距离的不确定度分别设置为$10\%$和$20\%$。测量这些距离的改进将收紧边界。
2021-07-21 astro-ph.CO gr-qc
Implications from simulated strong gravitational lensing systems: constraining cosmological parameters using Gaussian Processes
强引力透镜系统（SGL）将宇宙学信息编码为源/透镜距离比$\mathcal{D}_{\rm obs}=\mathcal{D}_{\rm ls}/\mathcal{D}_{\rm s}$，可用于精确约束宇宙学参数。在本文中，基于未来的测量390强透镜系统从即将到来的LSST调查，我们已经成功地重建的距离比$\mathcal{D}_{\rm obs}$（与源红移$z_s\sim 4.0$），直接从数据，而不假设任何参数的形式。最近开发的方法的基础上，模型无关的重建方法，高斯过程（GP）被用于我们的研究这些强透镜系统。我们的研究结果表明，独立测量的物质密度参数（$Ω_m$），可以预期从这样强的透镜统计。更具体地说，可以预期在一致性$Λ$ CDM模型中以$ΔΩ_m\sim0.015$的精度估计$Ω_m$，该模型提供了与普朗克2015结果相当的$Ω_m$约束。在修正的引力理论（DGP）框架下，未来LSST巡天的390个可探测星系透镜体将导致$ΔΩ_m\sim0.030$的严格拟合。\textbf{Finally, we have discussed three possible sources of systematic errors (sample incompleteness, the determination of length of lens redshift bin, and t…
2019-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Non-linear relativistic contributions to the cosmological weak-lensing convergence
相对论对结构形成动力学的贡献有多种形式，并可能在100 Mpc的典型尺度上对标准图像进行修正。这些修正无法通过牛顿数值模拟获得，因此准确估计这些相对论效应的大小很重要。密度波动耦合产生了一个比任何原始背景都大的引力波背景。类似的相互作用产生了更大的矢量模谱，代表时空的标架拖曳旋转。这些可以在一致性模型中的百分比级别上以低于相等尺度的尺度更改度量。矢量模通过大尺度结构改变背景星系的透镜效应。这在原则上给出了在宇宙学尺度上测量相对论性坐标系拖曳效应的令人兴奋的可能性。计算了非线性张量和矢量模式对宇宙收敛的影响，并将其与来自密度波动、多普勒透镜和较小的萨克斯-沃尔夫效应的一阶透镜贡献进行了比较。由于引力波的透镜效应可以忽略不计，所以我们集中研究矢量模。我们展示了这对于未来的调查，如欧几里得和SKA的相对重要性。我们发现，这些非线性效应对整体弱透镜信号的影响很小，因此在大多数分析中可以安全地忽略它们，尽管它们仍然比线性Sachs-Wolfe项大得多。二阶矢量贡献在中等红移下可以支配一阶多普勒透镜项，并且实际上对于像SKA这样的巡天几何更重要。
2018-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on small-scale cosmological fluctuations from SNe lensing dispersion
我们提供了超新星透镜色散的小尺度宇宙学密度功率谱的预测。参数化的原始功率谱与运行$α$和运行的运行$β$的光谱指数，我们排除了大的积极的$α$和$β$参数，导致太大的透镜色散超过目前的观测上限。我们运行了无碰撞暗物质粒子的宇宙学N体模拟，以研究具有正运行参数的原始功率谱的非线性演化。当进入非线性区域时，功率谱的初始小尺度增强在很大程度上被消除。例如，即使在$k>10h {\rm Mpc}^{-1}$处的线性功率谱被增强了$1-2$数量级，该增强也大大降低到后期的$2-3$的因子（$z \leq 1.5$）。因此，由暗物质涨落引起的透镜色散对运行参数的约束很弱。当包括重子冷却效应（这大大增强了小尺度的集群），约束是可比的或更严格的普朗克约束，取决于UV截止。需要对重子过程的非线性物质谱进行进一步的研究，以达到严格的约束。
2015-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Current data are consistent with flat spatial hypersurfaces in the $Λ$CDM cosmological model but favor more lensing than the model predicts
我们研究了三对倾斜的$Λ$ CDM宇宙学模型的性能，其中两对允许非平坦的空间超曲面，具有来自普朗克的CMB温度和偏振功率谱数据（P18），P18透镜（透镜）和非CMB数据（非CMB）。对于这六个模型，我们测量了宇宙学参数，并研究了这些模型中的数据集是否相互一致。这些模型中有一半允许透镜一致性参数$A_L$作为额外的自由参数，而其他三个具有$A_L = 1$。倾斜的空间平坦模型假设通常的原始空间不均匀性功率谱。倾斜非平坦模型假设普朗克群分析中使用的原始功率谱[普朗克$P(q)$ ]或最近计算的功率谱[新$P(q)$ ]。在倾斜的非平坦模型与$A_L=1$，我们发现P18数据和非CMB数据的宇宙学参数约束之间的差异，这是足够大的，以排除普朗克$P(q)$模型在3 $σ$，但不是新的$P(q)$模型。虽然P18数据和非CMB数据分别有利于一个封闭的几何形状，当P18+非CMB数据联合分析时，有利于非平坦超曲面的证据消退。当允许$A_L$变化时，P18数据和非CMB数据之间的差异宇宙学约束消退。从最严格的P18+透镜+非CMB数据组合中，我们得到几乎与模型无关的约束，并发现$A_L>1$选项优于$Ω_k<0$选项，对于所有模型，$A_L$参数均比1大$\sim 2.5σ$。根据偏差信息标准，在P18+透镜效应+非CMB分析中，变化的$A_L$选项处于比$A_L=1$选项更受青睐的边缘，这可…
2023-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological Parameter Estimation Using Current and Future Observations of Strong Gravitational Lensing
宇宙学的显著发展得益于宇宙距离测量方法的日益完善，包括绝对距离和相对距离。然而，近年来出现的宇宙学张力促使我们探索独立和精确的晚宇宙探测器。强引力透镜（SGL）的两个观测效应--透镜星系的速度色散和多幅图像之间的时间延迟，可以分别提供相对距离和绝对距离的测量，它们的结合有可能打破宇宙学参数之间的简并，使宇宙学参数受到严格的约束。在本文中，我们结合观测到的130个SGL系统的速度色散测量和7个SGL系统的时间延迟测量来约束暗能量宇宙学模型。结果发现，这两种效应的组合并没有像预期的那样显著地打破宇宙学参数之间的简并。然而，通过对8000个速度色散测量良好的SGL系统和55个时间延迟测量良好的SGL系统的模拟，我们发现两种效应的结合可以显著地打破参数的简并性，使宇宙学参数的约束精度达到精确宇宙学的标准。我们认为SGL的观测结果将成为精确测量宇宙学参数的一个有用的晚宇宙探测器。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probability Distribution Functions of Cosmological Lensing: Convergence, Shear, and Magnification
我们进行高分辨率的光线追迹模拟，调查概率分布函数（PDF）的透镜收敛，剪切，和放大远源的红移$z_s=20$。我们特别注意散粒噪声效应在$N$体模拟明确显示它如何影响方差的收敛。通过近似关系$μ=(1-κ)^{-2}$，我们证明了收敛和放大概率密度函数是密切相关的，它可以很好地再现概率密度函数的行为，直到高放大率的尾部.在源平面中测量的平均收敛被发现是系统性的负，而不是零，因为经常假设，并与收敛方差。我们提供了简单的分析公式的PDF，再现模拟PDF合理以及广泛的红移和平滑的大小。作为光线追迹模拟的明确应用，我们研究了遥远星系和类星体的强透镜几率和放大效应对光度函数的影响。
2011-08-16 astro-ph.CO gr-qc
The theory of stochastic cosmological lensing
在小光源（如超新星）所对射的光束的尺度上，物质不能准确地描述为流体，这就质疑了标准宇宙透镜对这些情况的适用性。在这篇文章中，我们提出了一个新的形式主义来处理小尺度透镜作为一个扩散过程：萨克斯和雅可比方程的传输窄光束被视为朗之万方程。我们推导出相关的福克-普朗克-柯尔莫哥洛夫方程，并利用它们推导出角距离的平均值和色散的一般分析结果。这种形式主义应用于随机爱因斯坦-斯特劳斯瑞士奶酪模型，使我们能够：（1）显示所涉及计算的显式示例;（2）针对光线追踪模拟和直接数值积分检查该方法的有效性朗之万方程的数值积分。作为一个副产品，我们得到了一个后Kantowski-Dyer-Roeder近似，占潮汐扭曲的角距离的影响，与数值结果非常吻合。此外，角距离的色散在某些区域被正确地再现。
2015-11-13 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic weak lensing from a fully non-linear cosmological density field
在本文中，我们研究宇宙学弱透镜的非线性尺度，并表明，有牛顿和相对论的贡献，后者也可以从标准的牛顿模拟提取。我们使用后弗里德曼形式主义，后牛顿类型的宇宙学框架，推导出完整的弱透镜偏转角有效的非线性尺度上的任何度量引力理论。我们表明，唯一的贡献项，是二次在一阶偏转是预期的玻恩校正和透镜透镜耦合项。我们使用这个偏转角来分析矢量和张量对E-和B-模式宇宙剪切功率谱的贡献。在我们的方法中，一旦引力理论被指定，度规分量就以一种定义明确的方式与物质含量相关。在广义相对论的基础上，我们为GR $+Λ$ CDM宇宙写下了一套完整的方程，用于计算牛顿N体模拟中所有可能的透镜项。我们说明了这与矢量势，并表明，在GR $+Λ$ CDM宇宙中，其贡献的E-模式是可以忽略不计的相对于传统的牛顿标量势，即使在非线性尺度。因此，在牛顿N体模拟给出了一个很好的近似的物质动力学的标准假设下，我们表明，标准的射线追踪方法给出了一个很好的描述$Λ$ CDM宇宙学。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc
Lensing in the Einstein-Straus solution
本文比较了Kantowski等人对具有正宇宙学常数的Einstein-Straus解中透镜效应的解析处理和本文作者的数值处理。该协议被认为是极好的。
2010-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational lensing in a universe with matter and a cosmological constant
我们扩展了在\cite{Piattella_2016, mcvittie_2015}和\cite{Park_2008}中得到的关于McVittie度规中引力透镜的结果，包括从宇宙的物质主导时代到$Λ$主导时代的过渡效应。我们推导出一个公式，同意在最低阶的McVittie度量与以前的结果，并比较从史瓦西近似，McVittie模型和高阶修正的McVittie模型得到的透镜角的预测。在这样做时，我们测试，如果超出宇宙加速膨胀的校正，有必要包括在透镜系统中观察到的红移建模透镜系统中的宇宙的物质含量。我们调查是否有必要从这些修正的透镜方程的修改，如果是这样，以何种顺序，它是否是可测量的。我们发现，虽然效果是相同的顺序作为一个先前计算的，有没有显着的贡献，弯曲角度，作为第一阶效应已经是为了$\mathcal{O}(θ_O^4)$在观察到的角度。
2022-12-20 astro-ph.CO gr-qc
Hierarchical Bayesian scheme for measuring the properties of dark energy with Strong gravitational lensing
为了了解我们的宇宙，目前的天空观测已经非常精确。勘测图提供的现象之一是引力效应。阿尔伯特·爱因斯坦（1936）首先基于他的广义相对论讨论了引力透镜效应的可能性，这可能会给我们一些关于宇宙学的信息。我们经常将这些效应按微透镜、弱透镜和强透镜类型分类。本文主要研究强引力透镜，特别是双源平面透镜系统。最近人们认识到，双透镜事件可以为我们提供另一种约束宇宙学参数的方法。为了大致了解“可以找到多少个这样的透镜事件”，我们建立了一个玩具模型，然后使用几个贝叶斯模型，以便对人工绘制的数据集进行统计分析。结果表明，双透镜实际上是约束宇宙学参数的有希望的对象。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological model-independent constraints on spatial curvature from strong gravitational lensing and type Ia supernova observations
将距离和定则应用于强引力透镜（SGL）和Ia型超新星（SN Ia）观测，可以提供一种有趣的与宇宙模型无关的方法来确定宇宙曲率参数$Ω_k$。在本文中，新编制的数据集，包括161个银河系规模的SGL系统和1048个SN Ia数据，我们放置在$Ω_k$广泛使用的SGL研究中的三种类型的透镜模型的框架内的约束。此外，为了研究不同质量透镜样本对结果的影响，我们根据居间星系的中心速度色散将SGL样本分为三个子样本。在奇异等温球（SIS）和扩展的幂律透镜模型中，一个平坦的宇宙是支持的不确定性约为0.2，而一个封闭的宇宙是首选的幂律透镜模型。我们发现，镜头模型的选择和SGL数据的分类实际上可以影响$Ω_k$的约束显着。
2020-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
