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
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
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
Using Weak Lensing to find Halo Masses
由于弱引力透镜的强度与视线上的质量成正比，因此有可能使用透镜数据来找到单个暗物质簇的质量。不幸的是，沿着视线的其他物质对透镜场的影响是巨大的。我们调查在何种程度上，我们可以纠正这些投影效应，如果我们有更多的信息，最大规模的光环沿视线从深光学数据。我们的结论是，除非我们知道晕的质量和位置下降到一个非常低的质量，我们只能纠正视线投影的一小部分，这使得它很难得到准确的质量估计个别晕从透镜数据。
2004-12-17 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
The Saas Fee Lectures on Strong Gravitational Lensing
强引力透镜及其天体物理学应用评述。
2004-07-12 astro-ph
Effects of the halo concentration distribution on strong-lensing optical depth and X-ray emission
利用模拟的星系团晕并合树研究了晕浓度分布对强透镜效应和X射线辐射的影响。其对数正态形状通常在模拟中发现，有利于高浓度的离群值。由于在固定质量下，更集中的光晕往往是更有效的透镜，因此集中的散射使强透镜光学深度增加了$\lesssim50%$。在团簇样品中，质量和浓度对强透镜效应和X射线发射具有抵消作用，因为浓度随着质量的增加而降低。因此，通过浓度选择簇对透镜截面没有影响。最有效的透镜和最热的集群通常是\textit{least}集中在样品中具有广泛的质量范围。然而，在具有窄质量范围的集群样本中，最强的透镜和X射线最亮的集群通常要高出10%至25%。
2007-09-24 astro-ph
Constraints on dark and visible mass in galaxies from strong gravitational lensing
我们给出了一个非详尽的审查使用强引力透镜在星系中的黑暗和可见质量的数量上的限制。我们讨论了发展的方法，并总结了一些最近的结果。
2007-08-07 astro-ph
Bayesian analysis of joint strong gravitational lensing and dynamic galactic mass in SLACS: evidence of line-of-sight contamination
我们重新讨论了利用强引力透镜和恒星动力学计算早型星系质量的问题。我们的样本包括斯隆透镜ACS（SLACS）调查中的27个星系。在贝叶斯框架中比较这两种独立方法的质量估计，我们发现了显着的视线质量污染的证据。假设质量分布为幂律分布，最佳拟合密度分布由$ρ\propto r^{-1.69\pm0.05}$给出。我们发现，忽略视线质量污染产生高估的质量归因于透镜星系的透镜方法，这引入了一个偏向于SIS配置文件时，使用联合透镜和动态分析，以确定密度分布的斜率。我们认为，视线污染也可能是重要的其他天体物理和宇宙学的联合透镜和动力学测量的用途。
2007-06-21 astro-ph
Strong lensing, cosmology and lensing halos
随着未来宇宙学巡天的广泛和深入，将发现大量的引力透镜多重成像系统，除了多重成像的星系和类星体外，源还将包括超新星和伽马射线暴等瞬态事件，在这种情况下，非常精确的时间延迟测量是可能的。此外，将观察到大量的系统，在单个透镜后面有几个透镜源。在本文中，我们审查和比较不同的可能性，利用未来的强透镜数据探测透镜物质分布，并确定哈勃参数和宇宙的物质密度。具体来说，我们调查的可能性，打破众所周知的退化之间的暗物质晕配置文件和哈勃参数使用观测到的通量比。我们还研究了如何强大的透镜可以提供有用的约束的物质密度的宇宙独立的通量比和其他宇宙学探测。
2006-01-12 astro-ph
The Mass Distribution in Clusters of Galaxies from Weak and Strong Lensing
本文旨在介绍弱透镜理论。对Kaiser和Squires提出的反演公式进行了评述。然后，我们证明了公式的孔径密度测定法，在一个简单的方式，允许一个清晰的理解，从哪里来的各种条款。这对于定量测量透镜任何区域中的质量特别有用。然后，我们总结了从观测到的强透镜的暗物质分布，弱透镜应该提供类似的信息，在星系团的更大尺度。
1995-09-14 astro-ph
The Effect of the Cosmic Web on Cluster Weak Lensing Mass Estimates
在现代结构形成的等级理论中，丰富的星系团形成于网状物质分布的顶点，细丝从它们发出到很远的距离，较小的物体沿着这些细丝形成并排出。星系团附近的结构所包含的质量可以与星系团本身的坍缩质量相媲美。由于透镜核在星系团透镜周围的视线上相当宽，典型的红移接近z=0.5，当考虑到它们对星系团微弱的透镜信号的影响时，距离星系团许多Mpc的结构基本上与星系团本身处于相同的位置。我们使用大规模的数值模拟的结构形成在一个兰姆达主导的冷暗物质模型，量化的效果，大尺度结构附近的集群后，从弱透镜分析推断的集群质量。在解释弱透镜测量的质量函数时，应包括对可能观测到的透镜质量散射的校正。
2001-03-08 astro-ph
Dark and stellar matter in strong lensing galaxies from a joint lensing and stellar dynamics
本文介绍了透镜系统HST 14113 +5211（z=0.464）和B2045+265（z=0.868）中早型透镜星系的Subaru光谱，目的是测量透镜星系的速度色散，这是其质量分布和内部动力学的重要组成部分。对于HST 14113 +5211，我们在0.9”的孔径内获得了174+/-20 km/s（1-sigma），对于B2045+265，我们在1.2”的孔径内获得了213+/-23 km/s。为了提取这些信息的透镜星系的质量分布和恒星动力学的意义，我们构建了两个替代模型的质量和速度分布。它被发现，来自联合透镜和恒星动力学分析的质光比几乎是一致的，从使用的基本平面。此外，对于HST 14113 +5211，我们发现总质量分布很好地再现了指数为2的幂律密度分布，从而表明奇异等温模型是一个很好的适合透镜星系。相比之下，B2045+265的相应斜率比等温的更平坦，这表明周围结构（可能是星系群）对透镜质量的额外贡献提供了观测到的多个图像的角间距。
2005-07-04 astro-ph
The impact of gas physics on strong cluster lensing
以前对星系团强引力透镜的研究忽略了星系团内气体的潜在影响。在这里，我们比较模拟的强集群透镜，包括气体物理的复杂程度越来越高，即绝热，冷却，恒星形成，反馈接收，导热气体，并与不同的实现人工粘度的SPH模拟。从相同的初始条件开始模拟每个簇，以允许直接比较模拟的簇。我们比较了团簇的形状、动力学和密度分布，并研究了它们的强透镜截面。我们发现，绝热气体的影响取决于湍流的数量，这意味着人工粘性起着重要的作用。在普通粘度实施方式下，绝热气体对强团簇透镜效应几乎没有影响，而较低的粘度允许较强的湍流，因此允许较高的非热压力和通常较宽的气体分布，这往往会降低透镜效应截面。相反，冷却和恒星的形成会使核心密度分布变陡，从而大大提高强透镜效应的效率。
2005-11-28 astro-ph
The Cluster Mass Function from Weak Gravitational Lensing
我们提出的第一个测量的质量函数的星系团的基础上直接来自观测弱引力透镜的集群质量。为了研究基于X射线的目标簇选择所导致的样本不完整程度，我们使用了50个具有弱透镜质量测量的簇的样本，以凭经验确定透镜质量和X射线光度之间的关系以及关于该关系的散射。我们使用一个完整的，体积有限的子样本的35个X射线发光星系团在0.15<z<0.3，以限制丰度的非常大的（M >~ 10^15/h M_sun）的星系团。由此，我们约束sigma_8（Omega_m/0.3）^{0.37} = 0.67^{+0.04}_{-0.05}（68%置信限），与来自3年WMAP CMB测量和基于X射线观测的星团丰度估计的约束很好地一致，但略低于来自随机场中"宇宙剪切“弱透镜测量的约束。
2006-08-23 astro-ph
Reconstruction of Cluster Masses using Particle Based Lensing I: Application to Weak Lensing
提出了一种新的引力透镜技术-粒子透镜（PBL）技术，用于星系团的质量重建。传统上，大多数方法都采用有限反演或网格化，将观测到的透镜星系椭圆率转化为对星系团表面质量密度的估计。我们从不同的角度来处理这个问题，在光滑粒子流体动力学的多尺度分析的成功的动机。在PBL中，我们把每个透镜星系作为一个粒子，然后重建的潜力，通过平滑的本地内核与可变的平滑尺度。通过这种方式，我们可以调整重建以在整个过程中产生恒定的信噪比，并最大限度地利用高信息密度的区域。PBL被设计成包括所有透镜观测量，包括来自强透镜的多个图像位置和通量，以及包括剪切和弯曲的弱透镜信号。然而，在本文中，我们描述了一个剪切重建，并将该方法应用于几个测试用例，包括模拟透镜集群，以及研究良好的“子弹头”（1 E0657 -56）。在前一种情况下，我们表明，PBL能够更好地识别尖点和子结构比基于网格的重建，在后一种情况下，我们表明，PBL是能够识别子结构的子弹集群，甚至没有利用强大的透镜测量。我们还公开了我们的代码。
2008-06-13 astro-ph
Weak Lensing as a Calibrator of the Cluster Mass-Temperature Relation
在目前的时代，丰富的集群和弱引力透镜剪切都约束功率谱归一化σ_8和物质能量密度Ω_M的大致相同的组合。簇约束进一步取决于质量-温度关系的归一化。因此，结合弱透镜效应和团簇丰度数据可以用来精确地标定质温关系。我们讨论这种方法，并说明它使用最近的调查数据。
2002-09-09 astro-ph
Probing the Cluster Mass Distribution using Subaru Weak Lensing Data
我们提出的结果从弱透镜分析的星系团A1689（z=0.183）的基础上深宽视场成像数据与Suprime-Cam的斯巴鲁望远镜。用最大熵方法直接重建了A1689的投影质量分布，得到的质量分布明显地集中在cD星系周围，星系团中的质量和光在形状和方向上也有相似的分布。从二维重建的方位角平均质量分布与斯巴鲁一维分析的弱透镜数据的早期结果吻合得很好，支持集群的投影质量分布的准圆对称的假设。
2007-09-16 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
Selection effects on X-ray and strong-lensing clusters in various cosmologies
星系团在进行大合并时比静止时更热，X射线更亮，这也短暂地增加了它们的强透镜效率。我们使用半解析模型的影响，研究如何在不同的暗能量模型的集群动力学影响的X射线选择集群人口和它的强透镜光学深度。我们发现，合并增加了可观察到的X射线集群的数量的几个因素，并大大扩大其红移分布。强透镜光学深度增加了非常相似的量。完全独立于宇宙学，X射线明亮的星团超过$10^{-13.5} \mathrm{erg s^{-1} cm^{-2}}$的通量极限产生强透镜光学深度的$\sim60%$，如果考虑合并，只有超过$10^{-11.5} \mathrm{erg s^{-1} cm^{-2}}$的通量极限的$\sim1%$。
2007-09-25 astro-ph
Cluster Reconstruction from Combined Strong and Weak Lensing
由多个图像、弧线和统计失真提供的透镜信息都可以用公式表示为对到达时间表面的线性约束，从而对质量分布的线性约束。这减少了从组合的强透镜和弱透镜到标准类型的反演问题的集群透镜重建。此外，如果存在不同红移的源，质量片简并会被破坏。
1999-09-14 astro-ph
Resolving the discrepancy between X-ray and gravitational lensing mass measurements for clusters of galaxies
我们提出了一个详细的比较使用ASCA和ROSAT X射线数据和约束的星系团的质量测量从强和弱引力透镜。我们的结果为13个集群的样本提供了一个一致的描述在这些系统中的引力物质的分布。对于样品中的6个冷却流团簇，这是更动态弛豫的系统，X射线和强引力透镜质量测量显示出良好的一致性。质量分布的核心半径很小，平均值约为50 $h_{50}^{-1}$ kpc。对于非冷却流团，从强透镜数据确定的质量超过X射线值的因素$2-4$。然而，观察到X射线和透镜中心之间的显著偏移，表明X射线和强透镜数据正在探测通过星团的不同视线。这些偏移，以及从星系团的X射线形态、透镜数据和星系分布推断出的星系团的一般复杂的动力学状态，表明非冷却流系统中心区域的引力势正在迅速演变，并且X射线质量测量中涉及的流体静力平衡假设很可能已经破裂。如果动力学活动导致X射线分析高估了这些星团中主要质量团的核心半径，那么X射线和强透镜质量测量之间的差异可能会得到调和。在更大的空间尺度上，X射线质量结果与弱引力透镜测量结果的比较显示，冷却流和非冷却流集群都非常吻合。（简略）
1997-10-21 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
A comparison of the strong lensing properties of the Sersic and the NFW profiles
我们调查强透镜性质的Sersic配置文件作为替代的NFW配置文件，专注于集群的透镜建模的应用。给定一个基本的Sersic暗物质配置文件，我们研究是否NFW配置文件可以提供一个可接受的适合强透镜约束的形式，单个或多个测量的爱因斯坦半径。我们的结论是，虽然在许多情况下可以找到一个NFW的配置文件，适合透镜的约束，推导出的参数可能会有偏差。特别地，我们发现，对于n~2，这对应于大质量的集群，在r_200的最佳拟合NFW的质量被高估（由一个因子~2）和浓度是非常低的（c~2）。这些差异是重要的，足以保证列入Sersic配置文件，为未来的分析强透镜集群。
2007-06-22 astro-ph
Weak Gravitational Lensing by a Sample of X-ray Luminous Clusters of Galaxies -- III. Serendipitous Weak Lensing Detections of Dark and Luminous Mass Concentrations
在对39个星系团进行弱引力透镜观测的过程中，我们意外地发现了A1705和A1722区域的质量集中，它们很可能与主要的星系团目标无关。通过结合弱透镜信息和双色星系测光，在以我们的样本星系团为中心的领域，我们确定了一个新的集群候选人在z~0.5领域的A1705。这个候选星团也以巨大的发光弧的形式显示出强烈的透镜效应。在A1722区域的新的质量浓度似乎也与z~0.5的光学发光星系团有关，但在这种情况下，有一些证据表明沿着视线的其他结构可能有助于透镜信号。第三个星团，A959，有一个深色的子星团，在质量图中显示出与主星团相关的有趣形态学证据。这是第一个有任何重要证据表明暗子团（从弱透镜发现）和正常星团之间存在物理关联的案例。对存档X射线数据的分析表明，这三种新的质量浓度在X射线中没有被牢固地检测到，并且它们在X射线下发光。
2003-04-04 astro-ph
Weak Gravitational Lensing and Cluster Mass Estimates
结构形成的层次理论预测星系团应该嵌入一个网状结构中，从它们发出的细丝到很远的距离。包含在簇附近的这种细丝内的质量的量可以与簇本身的塌陷质量相当。扩散下落的物质也含有大量的物质。这两个分量都可以贡献于集群弱透镜信号。如果一个灯丝靠近一个簇的视线，这个"投影偏差“就最大化。利用大尺度数值模拟的结构形成在一个宇宙学常数占主导地位的冷暗物质模型，我们表明，投影质量通常超过实际质量的百分之几十。这种效应对于通过弱透镜观测估计星团质量的尝试是重要的，并且将影响旨在构建星团质量函数的弱透镜调查。
1999-04-13 astro-ph
Combining weak and strong cluster lensing: Applications to simulations and MS 2137
目标。虽然弱透镜效应不能解决集群核心和强透镜效应几乎是不敏感的尺度半径以外的密度分布，这两种效应的组合承诺约束星系团的密度分布以及，从而允许测试的CDM期望暗物质晕密度分布。方法.我们开发了一个算法，我们最近提出了这个目的。它恢复了一个透镜潜在的最佳再现观察强和弱透镜效应相结合的集群核心的高分辨率与更大规模的信息从弱透镜。主要的扩展涉及的住宿轻度非线性内迭代，逐步增加的分辨率外迭代，并引入一个合适的正则化项。基本上保持了方法的线性。结果我们证明了该算法的成功与理想化和现实的模拟数据，显示模拟的透镜质量分布和密度分布是很好地再现。然后，我们将其应用到集群MS 2137的弱和强透镜数据，并获得一个参数的解决方案，这是在较早的参数研究的定性协议。
2009-04-22 astro-ph
Constraining Galaxy Mass Profiles with Strong Gravitational Lensing
测量引力透镜源的图像之间的时间延迟可以导致哈勃常数（$H_o$）的确定，但只有当透镜质量分布是很好地理解。无法充分约束星系质量模型的结果在派生的$H_o$大的不确定性，并严重阻碍了宇宙学的应用，否则优雅的方法。与此同时，透镜必须与新技术竞争，这些新技术有可能在本世纪中叶将哈勃常数测量到百分之几以内。在这封信中，我们重新评估了强引力透镜在精密宇宙学时代的作用，并提出了一系列的蒙特卡罗模拟，证明了星系质量分布对哈勃常数测定的影响。虽然大多数引力透镜系统不太可能对宇宙学距离尺度的精确研究做出重大贡献，但预测的时间延迟对星系质量分布的强烈依赖表明，最有用和最有趣的结果可能是通过反向运行传统的透镜问题来获得的-即，将测量的时间延迟与$H_o$的约束值相结合来研究星系质量分布。
2000-04-18 astro-ph
Calibration of the Mass-Temperature Relation for Clusters of Galaxies Using Weak Gravitational Lensing
目前从X射线发光星系团丰度中测定功率谱归一化σ_8的主要不确定性来自于质量-温度关系的校准。我们利用我们对迄今为止最大的具有透镜质量的星系团样本中的30个星系团的弱透镜质量测定，结合文献中的X射线温度数据，在8 keV的温度下校准了该关系的归一化，M_{500c,8 keV} =（8.7 +/- 1.6）h^{-1} 10^{14} M_sun。这种归一化与先前基于较小集群样本的基于透镜的结果一致，并且与来自数值模拟的一些预测一致，但高于基于X射线衍生集群质量的大多数归一化。假设理论上预期的质量-温度关系的斜率α =3/2，我们推导出空间平坦的Lambda CDM宇宙的σ_8 = 0.88 +/-0.09，Ω_m = 0.3。引力透镜质量的主要系统误差来自于在引力透镜测量的视场之外外推星系团质量，以及来自于星系团/背景星系的分离，每个星系的散射率为20%。考虑到这一点，在质量-温度关系中仍然存在显著的固有散射，表明这种关系可能不是很紧密，至少在高质量端。此外，我们发现动态松弛的集群比非松弛集群热75 +/-40%。
2007-05-25 astro-ph
Probing the Relation Between X-ray-Derived and Weak-Lensing-Derived Masses for Shear-Selected Galaxy Clusters: I. A781
我们比较了四个星系团的X射线和弱透镜质量，这些星系团是深透镜调查中排名第一的剪切选择星系团系统。该系统与A781有关，其弱透镜观测来自基特峰的Mayall 4米望远镜，X射线观测来自钱德拉和XMM-牛顿。为了忠实地比较质量，我们对每种方法采用相同的物质密度分布，我们选择它作为NFW分布。由于无论是X射线，也没有弱透镜的数据是足够深，以及约束NFW规模半径和中心密度，我们估计的规模半径使用拟合函数的浓度来自宇宙流体动力学模拟和X射线估计的质量假设等温。对于X射线和弱透镜轮廓，我们保持这个尺度半径是共同的，并且适合于中心密度，其与质量成线性比例。我们发现，这些集群中的三个，有协议之间的X射线和弱透镜NFW中心密度，从而群众。对于另一个团簇，其X射线中心密度比弱透镜的高2 σ。X射线图像表明，这个星团可能正在与一个较小的星团合并。这项工作作为一个额外的步骤，了解可能的偏见，X射线和弱透镜集群质量估计方法。这样的理解是至关重要的努力，以限制宇宙学使用X射线或弱透镜集群调查，以跟踪在宇宙时间的结构的增长。
2008-06-20 astro-ph
Weak lensing ellipticities in a strong lensing regime
从遥远星系的平均椭圆率测量微弱的引力透镜剪切信号已成为常规。然而，椭圆率和剪切之间的转换假定了透镜势的局部线性（即剪切的空间导数很小），而这个条件在天空中一些最有趣的区域并不满足。我们延长推导的透镜方程，包括高阶项，并评估水平的偏见，假设一阶弱透镜理论在一个相对较强的剪切制度。我们发现，即使在最坏的情况下，一个完全线性的分析是准确的1%以外的爱因斯坦半径的1.07倍的镜头，通过推导出一个解析函数，可用于估计任何一阶分析的适用性。这种效应太小，无法解释子弹状星团质量的弱透镜和强透镜估计之间的差异，并且在可预见的未来不应该影响星团调查。事实上，这意味着可以使用圆弧来测量比通常所理解的更靠近簇芯的剪切。然而，在未来的透镜调查所要求的精度水平，这种偏见应该被考虑在测量的内斜率的集群质量分布和小规模的质量功率谱。这两个都是决定重子物质和暗物质之间关系的核心。
2009-01-05 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
Cluster Mass Profile from Lensing
本文提出了一种新的方法，利用背景星系对星系团的引力透镜效应，非参数化地重建星系团的投影质量分布。我们的技术的美妙之处在于，它结合了来自多重成像（强透镜）和剪切（弱透镜）的信息，作为对投影质量分布的线性约束。此外，我们的技术克服了非线性方法的所有缺点。该方法被应用于第一集群透镜A370和集群透镜A2218，集群透镜A2218在多个图像和弧（let）s方面异常丰富。这两起案件的重建地图显示了前所未有的详细程度。
1997-10-27 astro-ph
Spitzer Massive Lensing Cluster Survey
我们目前正在进行一个斯皮策GTO计划的图像约30个大规模的透镜集团在中等红移与IRAC和MIPS。通过利用这些星系团的引力透镜能力，我们将研究低于斯皮策探测极限的微弱星系的数量。在这里，我们提出了我们的科学计划的几个例子。
2006-03-24 astro-ph
Constraints on (Omega,Lambda) from strong lensing clusters
我们使用三个强透镜团来约束宇宙学参数Omega_m和Omega_lambda。最近HST对星系团的观测揭示了大量的多重图像，这些图像被预测为处于不同的红移。我们表明，在以前的工作中，如果它是可能的光谱测量的红移的许多多个图像，然后可以约束（欧米茄_m，欧米茄_lambda）通过比率的角直径的距离独立于任何外部的假设。使用三个强大的透镜集群，我们的综合结果导致严格的约束。
2001-09-28 astro-ph
Galaxy-CMB Lensing
天体物理学中一个长期存在的问题是测量与星系相关的质量。引力透镜提供了一种最干净的方法来进行这种测量。迄今为止，最强大的星系质量透镜探测器是多重成像的类星体（背景点源的强透镜）和星系-星系透镜（许多背景星系的弱变形）。在这里，我们指出，与星系相关的质量也透镜的宇宙微波背景（CMB），这种效果是潜在的小规模实验中检测。信号很小（大约是微开尔文的十分之几），但具有特征性的形状，并且远远超出了星系的可见区域。
2003-05-23 astro-ph
Proving the conservation of surface brightness during the strong and weak lensing of light by an isothermal sphere
给出了奇异等温球对光的强透镜作用和弱透镜作用时表面亮度守恒的解析证明。结果表明，渐近射线的运动提供了空间，正是额外的立体角声称的中心通过射线的放大。先前关于违反这一守恒定律而导致COBE全天空CMB通量问题的说法，特此撤回。
2005-02-21 astro-ph
Combining weak and strong lensing in cluster potential reconstruction
本文提出了一种结合弱、强引力透镜数据恢复星系团二维引力势的方法。在临界曲线的近似位置，改进了弱透镜势的第一次估计。该方法可以完全线性化，不依赖于多个图像的存在和识别。我们使用模拟表明，它恢复的表面质量密度分布和分布非常准确，即使关键曲线只有部分已知，如果他们的位置是现实的不确定性。我们进一步描述了如何在不同的红移弧可以组合，以及如何从弱透镜偏差可以包括在内。
2006-09-12 astro-ph
Feasibility of Probing Dark Energy with Strong Gravitational Lensing Systems -- Fisher-Matrix Approach --
我们评估了利用强引力透镜系统探测暗能量的可行性。该方法的能力，这取决于与该透镜系统建模的精度，定量研究使用费舍尔矩阵形式主义。我们表明，这种方法可能会把有用的约束的密度参数和红移的暗能量的演化，通过结合超新星测量的约束。为此，需要精确地重建透镜势。我们确定所需的数据质量。我们还简要讨论了利用引力透镜系统约束宇宙学参数的最优策略。
2001-10-29 astro-ph
Weighting the Clusters of Galaxies with Weak Gravitational Lensing: The problem of the mass-sheet degeneracy
弱引力透镜被认为是研究星系团质量及其分布的最有力的工具之一。然而，弱透镜质量重建受到所谓的质量片简并的困扰-簇的表面质量密度κ只能通过简并变换κ \to κ' = λκ+（1 -λ）来确定，其中λ是任意常数。如果没有进一步的假设，这种转换从根本上限制了星系团质量测定的准确性。本文讨论了利用背景星系的畸变和红移信息来打破弱透镜质量图中质量片简并的可能性。与以往提出的其他方法相比，它不依赖于对团簇势的任何假设，也不利用弱约束信息（如放大效应中使用的源数计数）。我们的模拟表明，我们能够有效地打破超临界透镜的质量片简并，而对于亚临界透镜，质量片简并很难被打破，即使在理想化的条件下。
2004-07-01 astro-ph
Strong lensing by cluster-sized haloes in dark-energy cosmologies
我们研究了数值模拟的星系团在不同的暗能量宇宙学中产生强引力透镜事件的效率，并与“标准”的$Λ$ CDM和OCDM模型进行了比较。我们的主要结果是：（1）具有大长宽比的引力弧的预期丰度取决于晕形成时期的暗能量状态方程;（2）如先前的研究所发现的，星系团的强透镜截面对合并等动力学过程非常敏感，但其影响对不同的宇宙学是不同的，在晕不太集中的模型中更强。正如预期的那样，透镜光学深度的最大差异发生在中等和高红移。
2004-05-04 astro-ph
Chandra Spectroscopy and Mass Estimation of the Lensing Cluster of Galaxies CL0024+17
利用Chandra对透镜星系团CL 0024 +17进行了X射线分析和质量估算。我们发现温度分布与等温一致，平均X射线温度为4.47（+0.83，-0.54）keV。X射线表面亮度分布由中央三个明亮椭圆星系的辐射和来自团内介质（ICM）的辐射之和表示，ICM可以用球形β模型很好地描述。假设ICM处于流体静力平衡，我们估计了X射线质量，发现它比强透镜质量小3倍。
2002-09-11 astro-ph
Strong Gravitational Lensing and Dynamical Dark Energy
本文研究了用不同类型的暗能量（DE）进行N体模拟得到的星系团的强引力透镜性质。我们考虑动态DE，由于一个标量场自相互作用通过Ratra-Peebles（RP）或SUGRA势，和DE与常数负w=p/rho= -1（LCDM）。对于每个质量大于5 × 10 ^{14}太阳质量的宇宙学模型，我们有12个高分辨率的透镜系统。使用射线拍摄技术，我们对这些集群的透镜特性进行了详细的分析，特别注意弧的数量及其特性（放大率，长度和宽度）。我们发现，从LCDM模型到具有RP或SUGRA势的动力学暗能量模型，星系团产生的巨弧的数量有相当大的变化。这些差异源于团簇形成的不同时期和强透镜效应的非线性。我们认为强透镜是区分不同种类暗能量的最好工具之一。
2005-06-06 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
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
Evidence for Non-Hydrostatic Gas from the Cluster X-ray to Lensing Mass Ratio
使用统一的分析程序，我们测量空间分辨的弱引力透镜和流体静力学X射线质量的18个星系团的样本。我们发现X射线与透镜质量比的径向趋势：在r2500处，我们获得MX/ML=1.03+/-0.07的比率，在r500处，该比率降低到MX/ML=0.78+/-0.09。一旦我们考虑到测量之间的相关性，这种差异在3 sigma处是显著的。我们发现，纠正的引力透镜质量的过量相关结构以外的维里半径略有减少，但并没有消除这种趋势。一个X射线质量低估，可能是由于非热压力的支持，可以解释剩余的趋势。这一趋势与冷核的存在与否无关。我们还研究了集群气体分数，并没有发现与ML，一个重要的结果，旨在确定宇宙学参数使用气体分数的技术相关。
2007-12-03 astro-ph
Weak Gravitational Lensing
这篇评论构成了萨斯费引力透镜高级课程的弱透镜部分。介绍了弱透镜的基本应用和结果。内容包括：（1）导言（2）弱引力透镜的原理（3）观测问题和挑战（4）星系团：导言和强透镜（5）从弱透镜重建质量（6）LSS的宇宙剪切透镜（7）大尺度结构透镜：结果（8）星系的质量和与星系有关的质量（9）宇宙切变中的其他问题（10）结束语。
2005-09-09 astro-ph
Caustic and Weak Lensing Estimators of Galaxy Cluster Masses
在维里平衡不成立的星系团外围区域，只有两种方法可以估算质量分布：弱引力透镜和红移空间焦散线的识别。第一次，我们将这两种方法应用到三个集群：A2390，MS 1358和Cl 0024。这两个措施是在非常好的协议~2 Mpc/h的集群中心。这一结果表明，焦散技术是弱透镜的一个有价值的补充。由于星系团内每（Mpc/h）^2有几十个红移，焦散方法适用于任何z<~0.5的情况。
2005-06-23 astro-ph
Mass-sheet degeneracy: Fundamental limit on the cluster mass reconstruction from statistical (weak) lensing
弱引力透镜被认为是研究星系团质量及其分布的最有力的工具之一。然而，弱透镜质量重建受到所谓的质量片简并的困扰-簇的表面质量密度κ只能通过简并变换κ \to κ' = λκ+（1 -λ）来确定，其中λ是任意常数。如果没有进一步的假设，这种转换从根本上限制了星系团质量测定的准确性。本文描述了一种利用背景星系的畸变和红移信息来打破弱透镜质量图中质量片简并的方法，并通过两个简单的玩具模型来说明这一点。与过去提出的其他技术相比，它不依赖于对簇势的任何假设;它可以很容易地应用于非参数质量重建，并且不需要对边界条件进行任何假设。此外，它没有利用弱约束信息（如放大效应中使用的源数量计数）。我们的模拟表明，我们能够有效地打破超临界透镜的质量片简并，但对于亚临界透镜的质量片简并是很难被打破，即使在理想条件下。
2004-05-18 astro-ph
Magnetic Lensing near Ultramagnetized Neutron Stars
极强的磁场会改变真空的折射率。这引起了一种透镜效应，与强引力场中的透镜现象没有什么不同。两者之间的主要区别是磁透镜的偏振依赖性，这种行为引起了一些有趣的效应。主要的预测是，具有极强磁场的中子星的热辐射是极化的--对于已知的最大磁场来说，极化率高达百分之几。这潜在地允许用于测量它们的磁场的直接方法。
1999-01-27 astro-ph
The Mass Of The Coma Cluster From Weak Lensing In The Sloan Digital Sky Survey
我们提出了一个弱透镜分析后发座星系团使用斯隆数字巡天（SDSS）数据发布5。使用~ 200平方度区域的完整成像来测量该簇的切向剪切。剪切力与NFW模型拟合，我们发现r_{200}的维里半径=1.99_{-0.22}^{+0.21}h^{-1}Mpc，对应于M_{200}的维里质量=1.88_{-0.56}^{+0.65} \times 10^{15}h^{-1} M_{\odot}。我们还比较了我们的弱透镜测量的维里质量使用动力学技术，并发现它们是一致的。这是迄今为止对单个星系团的最低红移、最大角度的弱透镜测量。
2007-09-04 astro-ph
Kinematic effect in gravitational lensing by clusters of galaxies
引力透镜为研究物质结构提供了一种有效的工具，而与偏转系统的动力学或流体静力学平衡性质无关。但是，这取决于运动状态。事实上，质量分布的平移运动或相干旋转都可以影响透镜性质。在这里，光偏转的星系团在运动中被认为是。即使星系团的引力透镜质量测量被认为是非常可靠的估计，运动学效应也应该被考虑。相对于哈勃流的一个典型的特殊运动带来了小于0.3%的系统误差，与星团的质量无关。另一方面，自旋的影响随着总质量的增加而增加。对于质量约为10^{15} M_{sun}的星系团，重磁项的影响在强透镜估计中< 0.04%，在弱透镜分析中< 0.5%。总的运动学效应对质量估计的影响<1%，这在目前的统计研究中可以忽略不计。在弱透镜机制中，旋转在切向剪切畸变中留下典型的角调制印记。这将允许在原则上的重力磁场的检测和直接测量的角速度的集群，但所需的背景源密度远远超出了目前的技术能力。
2007-06-18 astro-ph
Effects of the complex mass distribution of dark matter halos on weak lensing cluster surveys
引力透镜效应是由沿视线的所有质量分布引起的光线偏转引起的。然后，预计弱透镜集群调查可以为我们提供真正的大规模选择集群样本。通过数值模拟，我们分析了透镜会聚$κ$图中的峰与暗物质晕之间的对应关系。特别是，我们强调$κ$的峰值之间的差异预期从暗物质晕建模为一个孤立的和球形的，表现出一对一的对应关系，在给定的红移晕质量，和相关的$κ$峰模拟。对于具有相同预期$κ$的晕，它们在$κ$图中的相应峰值信号呈现宽的分散。在$θ_G=1\hbox{arcmin}$的角平滑尺度下，我们的研究表明，对于相对较大的团簇，单个团簇的复杂质量分布是分散的主要原因。不相关结构的投射效应不起显著作用。暗物质晕的三轴性对色散有很大的贡献，尤其是在高$κ$侧的尾区。因此，透镜选择的集群并不是真正的质量选择。（节略）
2005-08-24 astro-ph
LoCuSS: Comparison of Observed X-ray and Lensing Galaxy Cluster Scaling Relations with Simulations
局部聚类子结构调查（LoCuSS，Smith等人）是从ROSAT全天巡天中选出的>100个X射线发光星系团（0.14<z<0.3）的系统多波长巡天。我们使用XMM-牛顿存档的37个LoCuSS星系团的数据来研究星系团的全球尺度关系。仅基于X射线数据的标度关系服从经验自相似性，并揭示没有额外的演变超出LSS的增长。弱透镜质量测量也可在文献中的19个集群与XMM-牛顿数据。弱透镜质量与基于X射线的质量比的平均值为1.09+/-8，将非热压力支持的限制设定为9+/-8%。这些团簇的弱透镜质量与X射线质量比的平均值约为1，散射率为31-51%。使用基于X射线的质量时，质量-可观测关系（M-Y_X、M_{gas}和M-T）中的散射比使用弱透镜质量时小2倍。利用由Y_X轮廓定义的定标半径，我们得到了基于弱透镜质量的质量-可观测关系的较低散射。使用X射线（弱透镜效应）质量估计的M-Y_X关系（也称为M_{gas}和M-T关系）的归一化比模拟结果低20%（约3 sigma（约2 sigma）显著性）。尽管在X射线透镜比较大的散射，这两个完全独立的观测方法之间的协议是一个重要的一步，控制天体物理学和测量系统的宇宙学标度关系。
2008-11-14 astro-ph
