Gravitational Lensing Effect on the Two-point Correlation of Hotspots in the Cosmic Microwave Background
研究了由于宇宙大尺度结构对宇宙微波背景（CMB）各向异性二维星图中局部极大值（{ \em热点}）两点关联的弱引力透镜效应.根据大多数暴胀情景预测的高斯随机统计，由于CMB角功率谱的振荡，热点在最后的散射表面上以一些{ \em特征}角间距离散分布。然后，弱透镜效应导致以特征尺度分离的热点对以各种分离被观察到。我们发现，透镜相当平滑的振荡特性的两点关联函数的热点。这表明，热点相关性可以是一种新的统计工具，用于测量形状和归一化的物质涨落的功率谱的透镜签名。
2000-05-17 astro-ph
Lensing-Induced Structure of Submillimeter Sources: Implications for the Microwave Background
研究了星系团透镜效应对亚毫米波段天体角分布的影响。虽然透镜效应不会改变亚毫米波源的总通量和数量，但它会影响通量受限样品的数量和通量。因此，在点源上施加通量切割不仅降低了整体泊松噪声，而且在未分辨的通量分布上压印了透镜簇之间的相关性。使用一个简单的模型，我们量化的透镜各向异性引起的磁通量限制的样品，并比较这泊松噪声。我们发现，虽然诱导的各向异性的集群角相关长度的规模上的水平是一个缓慢发展的集群模型的泊松噪声相媲美，它是可以忽略不计的更现实的集群演化模型。因此，去除点源预计不会在微波或远红外背景中引起可测量的结构。
1999-05-20 astro-ph
Reconstruction of lensing from the cosmic microwave background polarization
宇宙微波背景（CMB）极化场的引力透镜效应是研究宇宙学密度场的一个重要手段。我们将基于似然的技术应用于CMB偏振的透镜化问题，并表明如果B模式偏振被映射，则基于似然的技术允许比使用先前的二次估计方法更好的透镜化重建。利用这种方法，透镜重构的最终极限不由透镜化CMB功率谱设定。二阶校正是已知的，以产生一个卷曲组件的透镜偏转场，不能描述的潜在的，我们表明，这不会显着影响重建的噪声水平大于0.25 microK弧分。相对于二次方法，透镜重建中的均方误差的减小可以在1.4 microK arcmin的噪声水平下为2倍，在0.25 microK arcmin下为10倍，这取决于感兴趣的角标度。
2003-08-21 astro-ph
A Large Sky Simulation of the Gravitational Lensing of the Cosmic Microwave Background
大尺度结构使宇宙微波背景（CMB）光子偏转。由于大尺度结构中的大角度尺度对引力透镜效应有显著的贡献，所以对CMB透镜效应的真实模拟需要足够大的天空区域。我们描述的模拟，包括这些影响，并提出了有效的和多个平面光线跟踪版本的算法，它采用球谐空间，不使用平坦的天空近似。我们模拟了角分辨率为~0.9弧分的透镜CMB地图。模拟天空的角功率谱与分析预测吻合得很好。以这种方式生成的地图是一个有用的工具，用于分析和解释即将到来的CMB实验，如普朗克和ACT。
2008-04-25 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
Gravitational lensing on the Cosmic Microwave Background by gravity waves
研究了随机引力波背景对宇宙微波背景（CMB）辐射引力透镜效应的影响。它已被证明，物质密度的不均匀性产生的CMB各向异性的角功率谱中的声学峰的平滑。一个引力波的背景产生了一个额外的平滑频谱。对于最简单的情况，即在暴胀期间产生的引力波背景，其结果是比标量小三到四个数量级，因此是不可检测的。它可以在产生更大背景引力波的模型中发挥更相关的作用。
1997-08-21 astro-ph
Gravitational Lensing Effect on Cosmic Microwave Background Polarization
研究了宇宙中物质分布引起的引力透镜效应对宇宙微波背景偏振功率谱和温度-偏振互相关谱的影响。在温度谱的情况下，引力透镜导致平滑的窄功能和增强的功率谱的阻尼尾部的功率。由于极化谱中的声峰比温度谱中的窄，所以平滑效应明显更大，并且对于$l<1000$可以达到10%，甚至更高。一个定性的新特征是产生$B$型极化，即使当只有$E$是固有存在的，如在纯标量扰动的情况下。这可以通过普朗克和其他未来的小尺度偏振实验直接观察到。在新版（2.4）CMBFAST程序中加入了引力透镜效应。
1998-03-13 astro-ph
Gravitational Lensing in the Universe
本文综述了宇宙中引力透镜的基本理论、主要观测证据和最新应用。本文的目的是为那些不从事引力透镜研究的读者提供一个相对简单的介绍，介绍当今天体物理学中这一活跃的研究领域。
1995-12-17 astro-ph
Analyzing weak lensing of the cosmic microwave background using the likelihood function
未来的实验将产生宇宙微波背景的高分辨率温度图，并有望通过干预大尺度结构揭示引力透镜的特征。我们构建了全天空最大似然估计，使用透镜效应来估计这些结构的投影密度（收敛），其功率谱，以及与其他观测量的互相关。这与早期的二次估计方法，泰勒扩展所观察到的CMB温度的线性顺序的透镜偏转角，这些方法给出了估计的温度收敛相关的CMB三点关联函数和收敛功率谱的CMB四点关联函数，这可能是有偏见的，非最佳的，由于超出线性顺序的条款。我们表明，足够弱的透镜，最大似然估计减少到计算要求不高的二次估计。极大似然和二次方法进行了比较，通过评估的均方根（RMS）的误差和偏差在重建的收敛图在数值模拟中，它被发现，无论是RMS误差和偏差的顺序为百分之一的情况下，普朗克和顺序为10- 20%的1弧分束实验。我们的结论是，从这些实验获得的温度数据恢复透镜信息，二次估计接近最优，但需要进一步的工作，以确定这是否也是CMB偏振场的透镜的情况。
2002-09-24 astro-ph
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
Weak Lensing of the Cosmic Microwave Background by Foreground Gravitational Waves
背景宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振模式的弱透镜畸变的前景密度起伏的文献进行了充分的研究。我们讨论了在我们和最后一个散射面之间的原初引力波随机背景对CMB各向异性和偏振的引力透镜修正。虽然密度波动扰动CMB光子通过梯度型偏转，前景引力波扭曲CMB各向异性通过梯度和卷曲型位移。后者是背景图像的旋转，而前者与透镜会聚有关。对于暴胀引力波的原始背景，其振幅对应于低于当前上限$\sim$ 0.3的张量-标量比，由此产生的CMB温度各向异性和极化的角功率谱的修改低于宇宙方差极限。然而，在几十个角分角标度及以下，这些校正高于在全天空各向异性和偏振图中必须控制系统学的水平，而没有仪器噪声和其他次级和前景信号。
2006-07-13 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
Lensing effect on polarization in microwave background: extracting convergence power spectrum
物质沿视线的不均匀性使起源于红移$z \sim 1100$的最后一个散射表面的宇宙微波背景（CMB）光子偏转。这些畸变改变了CMB偏振的模式。我们确定特定的组合斯托克斯$Q$和$U$参数，对应于自旋0，$\pm 2$变量，并可用于重建投影的物质密度。我们计算作为探测器灵敏度和角分辨率的函数的预期信噪比。利用普朗克卫星，探测将在几个$σ$级别。要在更宽的尺度范围内测量投影的暗物质功率谱，需要几倍更高的探测器灵敏度，这可以提供对投影物质功率谱的独立确认，如从其他方法测量的那样。
1999-12-23 astro-ph
Cosmic Microwave Background--Weak Lensing Correlation: Analytical and Numerical Study of Non-linearity and Implications for Dark Energy
密度涨落的非线性演化在宇宙微波背景（CMB）中产生次级各向异性，这些次级各向异性与可以通过弱透镜（WL）巡天测量的相同密度涨落相关。我们研究的CMB-WL相关性使用分析模型以及$N$体模拟。我们表明，基于非线性物质功率谱的时间导数的分析模型与模拟一致。全天空宇宙方差有限的CMB和WL巡天使我们能够测量$l_{\rm max}=10^4$的高显着性非线性（$50σ$）的相关性，而即将到来的任务，如普朗克和LSST预计只能产生边缘检测。CMB-WL相关性对结构生长的时间导数敏感。我们研究如何利用这种性质来限制暗能量的性质。虽然预期的限制不是很强，但它们可以提供对其他观测结果的交叉检查。
2007-11-12 astro-ph
Lensing effects in an inhomogeneous universe
最近，Holz和Wald提出了一种新的方法来确定引力透镜对，例如，在非均匀宇宙中超新星光度与红移测量。在本文中，他们的方法被推广到几个方面：第一，物质的内容是允许由几种不同类型的流体，可能与非零的压力。其次，除了简单的点质量和奇异的等温球透镜，更现实的晕暗物质分布的Navarro，Frenk和White（NFW）提出的N体模拟结果的基础上，处理。我们讨论的方法，如光度校正的准确性的各个方面，和统计，多个图像。我们发现，在最近的其他工作，大样本的超新星在大的红移可以用来提取的透镜暗物质晕，如存在大量的点状物体的质量分布的总特征。然而，等温球和NFW模型的结果是非常相似的，如果归一化到观测到的星系的光度分布。对于几种红移，我们给出了计算出的透镜几率随放大率变化的方便的解析拟合公式。
2000-04-14 astro-ph gr-qc
The Entropy of the Microwave Background and the Acceleration of the Universe
如果宇宙目前的加速是由于一个宇宙学常数λ，那么微波背景的熵是有界的。它不能超过λ^{-3/4} \sim 10^{91}，这比空的de Sitter空间的熵λ^{-1} \sim 10^{122}小得多。这是由于局部场论自由度存储熵的效率有限。观测到的微波背景熵为O（10^{85}）。
2003-07-22 astro-ph gr-qc hep-ph
Cosmic Microwave Background Anisotropies and the Geometry of the Universe
在这个演讲中，我回顾了最近在开放宇宙中的宇宙微波背景（CMB）各向异性方面的一些工作。我强调，所观察到的CMB各向异性仍然与$Ω$的低值相一致，我解决的问题是，未来的CMB测量是否能够提供宇宙几何形状的信息。
1994-07-20 astro-ph hep-ph
Lensing effect on the relative orientation between the Cosmic Microwave Background ellipticities and the distant galaxies
宇宙的低红移结构在宇宙微波背景光和遥远的星系（比如红移约为1）上以类似的方式起着透镜的作用。因此，宇宙微波背景辐射的温度畸变预计将与星系切变统计相关，表现出宇宙微波背景辐射和星系椭圆率之间的相对角度的非均匀分布。研究这种效应，我们发现它的幅度高达10%的超出CMB和银河系的椭圆相对于均匀分布之间的位移。相对较高的信噪比，我们发现应该有可能与计划的CMB数据集的检测，提供了一个星系调查后续可以做一个足够大的区域。它将为宇宙学参数提供一个与偏置无关的补充约束。
1999-10-20 astro-ph
Lensing-induced Non-Gaussian Signatures in the Cosmic Microwave Background
提出了一种新的方法来提取宇宙微波背景（CMB）中等温统计的非高斯特征，该特征是由于宇宙大尺度结构的介入而产生的引力透镜引起的.为了发展该方法，我们专注于本征高斯CMB场的一个特定的统计性质;图中具有较大的温度阈值绝对值的场点倾向于具有由温度场的二阶导数矩阵的迹定义的曲率参数的较大绝对值，而由于高斯场的各向同性性质，类似定义的椭圆率参数独立于阈值均匀分布。弱透镜效应则使阈值较高的等温线产生较强的畸变效应，特别是由于CMB曲率参数与观测图中的重力潮汐切变之间的耦合，导致与阈值相关的椭圆度参数的相干分布。这些特征模式可以通过考虑三个独立的特征函数来统计地拾取，这些特征函数是从具有每个阈值的等温线上的CMB的二阶导数场的二次组合的平均值获得的。因此，我们发现，透镜效应产生的非高斯签名的那些功能，有一个独特的功能依赖的阈值。我们测试的方法，使用数值模拟的CMB地图，并表明，透镜信号可以明确地测量，只要我们使用的CMB数据具有足够低的噪声和高的角分辨率。
2001-04-30 astro-ph
Observation of Gravitational Lensing in the Clumpy Universe
我们讨论了宇宙的不均匀性如何影响引力透镜的观测：（1）弯曲角，（2）透镜统计和（3）时间延迟。为了考虑到不均匀性，使用Dyer-Roeder距离，其包括表示物质沿视线的聚集度的参数。分析表明，对于任意给定的密度参数、宇宙学常数以及透镜和源的红移，上述观测（1）-（3）中出现的所有三种距离组合一般都是关于团块单调的。这一结果的观察的一些影响，块状减少弯曲角和透镜事件率，而它增加了时间延迟。我们还讨论了在云团宇宙中利用引力透镜进行的宇宙学检验。
1998-03-03 astro-ph
Reconstructing the global topology of the universe from the cosmic microwave background
如果宇宙是多连通的，并且足够小，那么最后一个散射面会环绕宇宙并与自身相交。每个相交的圆在微波天空中看起来像两个不同的圆。本文展示了如何使用匹配圆来显式地重建空间的全局拓扑。
1998-02-02 astro-ph gr-qc
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
A New Method for Determining Cumulative Gravitational Lensing Effects in Inhomogeneous Universes
我们提出了一种新的方法来计算由于引力透镜引起的宇宙源像的放大率、剪切率和旋转率的统计分布。在这种方法中，人们指定了一个潜在的罗伯逊-沃克宇宙学模型，以及在比哈勃半径小得多的尺度上物质聚集的相关信息。测地线偏差方程然后在时间上向后积分，直到达到所需的红移，使用蒙特卡罗程序，其中每个光子束在传播时实际上“创建自己的宇宙”。这种方法有点类似于“瑞士奶酪”模型中使用的方法，但是“奶酪”已经完全消除了，“空洞”中的物质分布不需要是球对称的，每个空洞中的总质量只需要平均等于相应的罗伯逊-沃克质量。我们发现，当宇宙中的物质由点质量组成时，透镜图像的统计分布基本上与点质量的质谱和聚类特性无关，只要聚类是球形的。我们应用我们的研究结果（i）认为，最近发现的类星体的光度和吸收线系统的数量之间的正相关性是不太可能是由于透镜，和（ii）确定的“噪音”的量和可能的偏差产生的透镜在测量$q_0$使用遥远的超新星。
1998-05-12 astro-ph gr-qc
Gravitational Magnification of the Cosmic Microwave Background
研究了大尺度结构对引力透镜的影响。我们表明，透镜效应导致的阻尼尾巴的宇宙微波背景（CMB）功率谱下降速度比以前预期的角标度降低。这是由于功率从较大的角度尺度转移到较小的角度尺度，这在功率谱中产生快速增加超过$\ell \sim 2000$的分数变化。我们还发现，透镜产生一个非零的平均放大率的结构表面上的常数红移，如果加权面积的天空。这是因为均匀分布在天空中的光线会对过密区域进行过采样。然而，该平均放大率对CMB功率谱的影响可以忽略不计。导出了一个新的透镜功率谱表达式，并发现未来的高精度观测功率谱的高$\ell$尾在确定宇宙学参数时需要考虑透镜效应。
1997-08-07 astro-ph
Dark energy records in lensed cosmic microwave background
研究了线性宇宙学扰动对宇宙微波背景（CMB）极化各向异性的弱透镜效应。我们发现，在BB模式功率谱中的透镜峰的振幅是宇宙加速开始时的暗能量动力学的忠实示踪剂。这是由于两个原因。首先，透镜功率仅在观测者和源之间的中间红移处是非零的，保持相应时期的线性扰动增长率的记录。第二，BB透镜信号预期将在其它源上占主导地位。TT和EE光谱上的透镜畸变确实表现出类似的对暗能量动力学的依赖性，尽管这些动力学由初级各向异性主导。我们调查和量化的效果，通过精确的跟踪quintessence模型，以及参数化的暗能量状态方程的现值（$w_{0}$）和渐近值在过去（$w_{\infty}$）;在允许的间隔由暗能量的约束，$w_{\infty}$的变化引起的BB模式透镜振幅的显着变化。Fisher矩阵分析，在保守的假设下，由于透镜非高斯统计的样本方差的增加，表明$w_{0}$和$w_{\infty}$的精度为10%的顺序是可以实现的未来实验探测一个大的天空区域与角分辨率和灵敏度适当的检测对CMB角功率谱的透镜效应。这些结果表明，CMB可以探测到暗能量状态方程的微分红移行为，超出其平均值。
2006-09-22 astro-ph
Lensing Induced Cluster Signatures in Cosmic Microwave Background
我们发现星系团在宇宙微波背景（CMB）上产生阶梯状的摆动。摆动的方向平行于CMB的大尺度梯度，这使得人们可以将这种效应与其他小尺度波动隔离开来。这种效应对偏转角敏感，而不是它的导数（剪切或放大），因此比其他一些方法更灵敏地追踪星团的外部。该效应的典型幅度是$10μK (σ_v/1400 kms^{-1})^2$，其中$σ_v$是团簇的速度分散，并且几个$μK$信号延伸到几度的几分之一。我们推导了几个简单的参数化团簇模型的温度分布的表达式，并确定了一些参数之间的退化。最后，我们讨论了如何使用定制设计的滤波器将该信号从CMB上的其他印记中分离出来。下一代小型CMB望远镜可以探测到这种效应，并可以提供有关维里半径以外的星团密度分布的信息。
1999-07-19 astro-ph
Cosmic Shear of the Microwave Background: The Curl Diagnostic
宇宙微波背景（CMB）温度和偏振模式的弱透镜畸变可以揭示干预大尺度结构的重要线索。透镜效应的作用是将主要的温度和偏振信号偏转到天空中稍微不同的位置。密度涨落引起的偏转，投影引力势梯度的梯度类型，给出了质量分布的直接测量。旋度型偏转可以由例如来自暴胀的引力波的原始背景或与密度扰动的透镜效应相关的二阶效应引起。而梯度型偏转预计占主导地位，我们表明，卷曲型偏转可以提供一个有用的测试系统学和服务，以表明混乱的二级和前景非高斯信号的存在。
2005-02-28 astro-ph
Particle motion and gravitational lensing in the metric of a dilaton black hole in a de Sitter universe
本文研究了de Sitter宇宙中带电粒子黑洞的度规外性质.我们在这个度规中研究测试粒子的运动。确定守恒量，并采用Hamilton-Jacobi方法求解运动方程。在距离黑洞很远的地方，宇宙的哈勃膨胀会改变有效势，使得束缚轨道可以存在于轨道测试粒子的每质量角动量的上限。然后，我们研究了这些黑洞的强场引力透镜的现象，通过扩展的强透镜的标准形式的非渐近平坦的Stronon-de Sitter度规。各种透镜量的表达式中获得的度量系数。
2006-12-22 astro-ph
Light Propagation in Inhomogeneous Universes. V. 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。我们证明了在z>2时，开放CDM宇宙和LCDM宇宙的距离模m-M是可比的。因此，如果曾经发现过达到这些红移的超新星，那么仍然是在0.3<z<1范围内的超新星可以区分这两种模型。
2007-11-22 astro-ph
Matter/Microwave Correlations in an Open Universe
在最近一篇有趣的论文中，克里滕登和图罗克提出将宇宙微波背景（CMB）与物质密度的示踪剂相互关联，以探测宇宙学常数的存在。在这里我强调，类似的互相关出现在一个开放的宇宙，取决于红移分布的示踪剂人口和物质密度，可能是可比的，或更强于一个平坦的宇宙常数宇宙中具有相同的物质密度。这两种情况可以通过与不同红移分布的示踪粒子的互相关来区分。
1996-09-09 astro-ph hep-ph
Small-Scale Cosmic Microwave Background Anisotropies as a Probe of the Geometry of the Universe
本文详细计算了具有原始绝热密度扰动的CDM主导的开放宇宙中各种再电离历史的宇宙微波背景（CMB）各向异性。结果表明，CMB各向异性在很大程度上只取决于宇宙的几何形状，在物质主导的宇宙中，宇宙的几何形状由$Ω$和末次散射表面的光学厚度决定。特别地，主多普勒峰值的位置主要取决于$Ω$，并且对其它未知参数（例如$Ω_b$、$h$、$Λ$）和功率谱的形状相当不敏感。因此，在小尺度上测量CMB各向异性可用于确定$Ω$。
1994-01-04 astro-ph hep-ph
New Restrictions on Spatial Topology of the Universe from Microwave Background Temperature Fluctuations
如果宇宙具有三维环面的拓扑结构（$T^3$），那么从最近关于宇宙微波背景的大尺度温度涨落$ΔT/T$的数据可以得出，要么环面的最小尺寸至少是目前宇宙学视界的量级，或者大尺度$ΔT/T$图案应该具有对称平面（在有效$T^1$拓扑的情况下）或对称轴（在有效$T^2$拓扑的情况下），后一种可能性可能被数据排除。
1993-05-23 astro-ph gr-qc
Probing the Universe with Weak Lensing
引力透镜可以提供有关宇宙几何形状、宇宙结构形成的宇宙学情景以及其组成部分随时间回顾的历史的重要信息。在这篇评论中，我专注于最新的结果，在过去的五年中，从弱透镜制度的分析。首先讨论了弱透镜作为暗物质探测器的意义，以及在星系团、大尺度结构和星系尺度上研究光质耦合的意义。然后，我提出的影响，弱透镜的研究遥远的星系和人口的透镜源的函数的红移。最后，我讨论了弱透镜约束宇宙学参数的潜在利益，无论是从观察到的特殊透镜的纯几何效应，或从弱透镜与CMB的耦合。
1998-12-09 astro-ph
Light Propagation in Inhomogeneous Universes. IV. Strong Lensing and Environmental Effects
研究了LCDM宇宙中高红移源的引力透镜效应。我们已经进行了一系列的光线跟踪实验，并选择了强透镜的情况下（多个图像，弧，爱因斯坦环）的子样本。对于每种情况，我们确定了一个大质量的星系，主要负责透镜，并研究了各种密度不均匀性沿视线（其他星系，背景物质）如何影响图像的属性。位于透镜星系附近的物质，与它物理上相关，有一个小的影响。背景物质最多能使放大倍数增加几倍，而附近的星系可以使放大倍数增加约10%。对图像分离的影响甚至更小。唯一显著的影响来自物理上不相关的星系的随机排列，这可以增加放大倍数，产生额外的图像，并将弧变成环。我们的结论是，环境对强透镜效应的影响在一般情况下可以忽略不计，可能只是在极少数情况下是重要的。我们表明，我们的结论并不依赖于负责透镜星系的径向密度分布。
2004-06-28 astro-ph
Simulating weak lensing on CMB maps
本文提出了一种快速、任意精度的方法来模拟大尺度结构对宇宙微波背景各向异性和极化场的引力透镜效应。我们证明了该方法的效率和准确性，并展示其依赖于算法参数。
2008-11-11 astro-ph
Global universe anisotropy probed by the alignment of structures in the cosmic microwave background
我们通过探测宇宙微波背景（CMB）辐射中局域结构的排列来质疑全球宇宙的各向同性。所提出的原始方法依赖于球体上的CMB信号的可操纵小波分解。第一年的WMAP数据的分析确定了一个平均的首选平面与一个正常的方向接近CMB偶极轴，和一个平均的首选方向在这个平面上，非常接近黄道极轴。以前的统计各向异性结果，从而合成，但仍需要进一步的分析，以确定其起源。
2006-03-14 astro-ph gr-qc
Problems with studying topology of the universe via circles from cosmic microwave background data
这篇论文已被作者撤回，以供将来修订。
2004-03-24 astro-ph
Microwave background anisotropies and non-linear structures II. Numerical computations
一种新的方法来模拟球对称的不均匀性，适用于在一个膨胀的宇宙中的集群的形成。我们施加简单的初始速度和密度扰动的有限程度，我们调查随后的演化的密度场。光子路径也计算，允许详细考虑的引力透镜效应和微波背景的各向异性引起的集群。我们应用该方法来模拟高红移星系团，特别是，我们认为报告的微波衰减观测到的类星体对PC 1643 +4631 A和B。我们还考虑了大质量高红移星系团的引力透镜效应对原始微波背景功率谱的影响。
1998-10-09 astro-ph
Improved estimation of cluster mass profiles from the cosmic microwave background
发展了一种从宇宙微波背景（CMB）重建星系团质量分布和大尺度结构的新方法。通过分析CMB透镜效应的可能性，我们分析证明了CMB透镜效应的标准二次估计是无偏的，只有在无透镜效应的限制下才能达到最优条件;当透镜效应很大时，它们会逐渐变得有偏和次优，特别是对于正在进行的Sunyaev-Zel'dovich调查可以发现的集群。采用另一种方法的CMB可能性，我们构建了一个新的极大似然估计，利用delensed CMB温度场的基础上假设的模型。我们分析表明，这个估计渐近接近最优条件，我们假设的模型是完善的，我们数值计算表明，我们的估计快速收敛到真正的模型，因为我们迭代地将其应用到CMB地图。对于现实的CMB实验，我们证明了适用的极大似然估计与测试对数值模拟中存在的CMB二次污染物。新的极大似然估计方法在显著提高信噪比的同时，还可以测量不同红移下的团簇-质量交叉关联函数，从而探测暗能量的演化.
2008-09-23 astro-ph
Gravitational lensing as a probe of structure
引力透镜已成为研究宇宙质量分布的重要工具之一。由于引力光偏转与物质的性质和状态无关，它非常适合研究宇宙中所有物质（以及暗物质）的分布。透镜效应的结果现在已经可以在很宽的尺度上得到，从星系晕中的MACHO的搜索，到星系和星系团中的质量分布，以及宇宙中大尺度物质分布的统计特性。这里，在介绍了强透镜和弱透镜的概念后，概述了几个应用，从星系的强透镜，到星系团的强透镜和弱透镜以及大尺度结构的透镜性质。
2003-06-23 astro-ph
Cross-correlation of CMB with large-scale structure: weak gravitational lensing
我们提出了一个搜索的结果引力透镜的宇宙微波背景（CMB）的互相关与明亮的红色星系（LRGs）的投影密度。利用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）第一年的观测数据进行了CMB透镜重建，并利用Sloan数字巡天（SDSS）成像数据获得了星系图。我们发现没有检测到透镜效应;我们对来自星系会聚交叉谱的星系偏差的约束是$b_g=1.81\pm 1.92$（$1σ$，统计），与此样本的预期结果$b_g\sim 1.8$相比。我们讨论了可能的仪器相关的系统误差，并表明银河系的前景并不重要。我们没有发现任何点源或热Sunyaev-Zel'dovich效应污染的证据。
2004-09-15 astro-ph
On the absence of gravitational lensing of the cosmic microwave background
用解析方法计算了在较低（$z \leq 1$）红移处质量团对远源的放大率。这些团块最初被假设为星系群等温球体，其性质是从广泛的调查中推断出来的。平均效应，包括强透镜效应，被束团之间的光束发散完全抵消（更准确地说，平均倒数放大率抵消了逆Dyer-Roeder缩小率）。这个结论实际上与每个团簇内的物质密度函数无关，并且对任意密度的物质和暗能量都是有效的。当测试对CMB，一个相当大的透镜引起的{ \it分散}的角大小的主要声学峰的TT功率谱是不一致的WMAP的意见。这种情况是不变的使用NFW配置文件的密度分布的群体。最后，我们的公式适用于一个系综的NFW质量块或等温球的参数的星系{ \it集群}。声峰尺寸的分散仍然是不可观测的大，也被排除WMAP。对于星系群，提出了两种可能的方法与数据相协调，都最大限度地利用了我们对星系群性质的知识中的不确定性。然而，在集群的情况下，没有相同的逃逸路线，因为它们的属性已经很好地理解了。在这里，我们得到了一个更有力的结论：这两个被广泛接受的模型都不能很好地描述星系团，或者说标准宇宙学模型中缺少了塑造零曲率空间的重要物理元素。当所有的效应都累积起来的时候，很难理解WMAP怎么会没有发现任何组和簇的透镜效应的证据。
2005-07-04 astro-ph
Lensing Effects on Gravitational Waves in a Clumpy Universe -Effects of Inhomogeneity on the Distance-Redshift Relation-
在考虑引力透镜效应的情况下，数值模拟了在云团宇宙中用引力波确定的距离-红移关系。假设宇宙中的所有物质都是随机分布的点质量，每个点质量都有相同的质量$M_L$。计算在两种极端情况下进行：$λ\gg GM_L/c^2$和$λ\ll GM_L/c^2$，其中$λ$表示引力波的波长。在第一种情况下，完全均匀和各向同性的宇宙的距离红移关系是再现与一个小的距离色散，而在第二种情况下，距离色散较大。这一结果表明，我们可以通过观测不同波长的引力波所获得的距离-红移关系来获得透镜天体的典型质量信息。在本文中，我们展示了如何设置限制的质量$M_L$，通过观察引力波在clusional宇宙模型上述。
2007-01-05 astro-ph
Statistical distribution of gravitational-lensing excursion angles: Winding ways to us from the deep universe
我们研究了两条光线之间的引力透镜偏转差异的统计分布，即所谓的透镜偏移角。一个概率分布函数的透镜偏移角，这起着关键作用，在估计透镜效应的角度集群的对象（如星系，类星体，也CMB温度图），是已知的由两个组成部分：高斯核心和指数尾。我们使用数值引力透镜实验中的Lambda-CDM宇宙学量化这两个组件。我们特别关注产生这两种成分的物理过程。我们开发了一个简单的经验模型的指数尾，使我们能够探索其起源。我们发现，在z<1时，尾是由M> 10 ^14 h ^-1 Msun的大质量晕的相干透镜散射产生的，其指数形状是由于在该质量范围内晕质量函数的指数截止而产生的。在大于1角分的尺度上，尾部对角聚类的透镜效应没有实际影响。我们的模型预测，相干散射可能有不可忽略的影响角集群在亚弧分尺度。
2004-07-29 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
Kolmogorov Complexity, Cosmic Microwave Background Maps and the Curvature of the Universe
提出了用信息论方法研究负弯曲均匀各向同性宇宙的宇宙微波背景问题。也就是说，Kolmogorov复杂性的各向异性斑点的CMB天空地图提出了一个新的描述符，揭示关键的宇宙学信息，特别是宇宙的曲率。这种深刻的描述符在分析即将进行的空间和地基实验MAP、Planck Surveyor、CAT等数据时特别有价值。
1999-02-09 astro-ph
Weak lensing correlations in open and flat universes
研究了由大尺度结构引起的引力透镜引起的背景源的放大率或偏振度与前景星系位置之间的关系。我们发现，它们的振幅增强相对于一个单一的人口的相关性。考虑到物质功率谱的非线性演化，我们分析了关联与密度参数Ω的依赖关系。在几角分以下的尺度上，线性演化的贡献可以忽略不计。详细的结果依赖于不同的宇宙学模型的前景和背景人口的红移的相关性。由于最近非线性物质功率谱的快速增加，这种效应在红移相对较小的前景种群中达到最大幅度。
1997-06-27 astro-ph
Early Universe Sources for Cosmic Microwave Background Non-Gaussianity
在具有非真空初始态的宇宙学扰动微扰暴胀模型的框架下，研究了由破标不变模型产生的宇宙微波背景辐射的非高斯特征，该模型包含了原初功率谱中一个特殊标度的特征.
2003-02-19 astro-ph
New Dimensions in Cosmic Lensing
本文综述了将弱引力透镜与来自红移的深度信息相结合作为宇宙中暗物质和暗能量的直接探测的现状。我特别强调：（1）宇宙剪切功率谱的首次极大似然测量，使用COMBO 17数据集（Brown et al 2003）;（2）从弱剪切映射三维暗物质分布的新方法，及其在COMBO 17数据集上的首次应用（Taylor等人，2003年）;（3）纯粹利用引力透镜几何学测量宇宙暗能量的新方法，基于互相关层析成像（Jain & Taylor 2003）。我表明，这种方法可以限制宇宙的状态方程及其演化到百分之几的精度。
2003-06-13 astro-ph
Ellipticity in Cosmic Microwave Background as a Tracer of Large-Scale Universe
威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）3年的数据证实了宇宙微波背景（CMB）图的各向异性椭圆率，这是以前在回旋镖和WMAP 1年高灵敏度图中发现的。低噪声水平的WMAP后期数据也能够表明，椭圆率是一个属性没有描述的传统宇宙学模型拟合的功率谱的CMB。作为一种大尺度的异常，椭圆率的特征与双曲宇宙中测地线混合的效应是一致的。它与其他大尺度效应的关系，即与被抑制的低多极子的关系，以及与暗能量的关系（如果后者是由于真空涨落引起的），则是一个正在出现的问题。
2006-10-09 astro-ph gr-qc physics.space-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
Galaxy-galaxy-galaxy lensing: Third-order correlations between the galaxy and mass distributions in the Universe
星系-星系透镜（Galaxy-galaxy lensing，GGL）测量星系和宇宙质量之间的2点互相关。在这项工作中，我们试图通过考虑星系和质量之间的三阶相关性来概括这种效应：星系-星系-星系透镜效应。宇宙剪切场中的三阶相关最近在VIRMOS-DESCART和CTIO巡天中得到了报道。这些数据也应该是测量星系-星系-星系透镜效应的理想数据。事实上，这些高阶关联的影响可能已经在最近的星系-星系透镜效应研究中被发现。在本文中，我们奠定了基本关系的三阶互相关和他们的投影，并介绍了一组新的尺度相关的三阶偏置参数。我们定义了三个新的观测值：两个星系-剪切-剪切关联函数$G_{\pm}$和一个星系-星系-剪切相关函数${\cal G}$。我们将这些与各种预计的交叉双谱，并给出实用的估计其测量。我们注意到，观测到的信号，这些brackers只是过剩的剪切相关测量前景星系（$G_{\pm}$）和平均切向剪切周围的前景星系对（$\cal G$）。最后，我们推导出三阶孔径质量统计的表达式的交叉双谱和实空间关联函数。（节录）
2005-02-25 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
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
