Lensing and caustic effects on cosmological distances
我们考虑的变化发生在宇宙学的距离，由于一些零测地线通过低密度区域，而另一些通过透镜引起的焦散线的综合影响。这种效应的组合增加了对应于给定立体角的观察到的面积，即使在大角度尺度上平均时，通过所有尺度上增加的累加效应，但特别是在微观角度尺度上;然而，角度大小在大角度尺度上不会受到显著影响（当焦散发生时，面积距离和角直径距离不再一致）。我们比较我们的结果与其他作品的透镜，声称没有这样的效果，并解释为什么效果确实会发生在（现实）的情况下，焦散由于透镜是显着的。这种效应对计数是否重要取决于相关的角尺度和宇宙中不均匀性的分布。它也可能影响小角度尺度上CBR各向异性的光谱，实际上焦散可以在小尺度上将非高斯签名引入CMB中，并导致比弱透镜中发生的各向异性更强的混合。
1998-01-28 astro-ph gr-qc
Cosmological model differentiation through weak gravitational lensing
我们调查潜在的弱引力透镜地图，以区分不同的宇宙模型，考虑宇宙方差由于有限的地图扩展和噪声的存在。我们引入了一个衡量两个模型之间的差异在一个选定的透镜统计。这使得人们能够确定在哪些情况下（地图大小和噪声水平），以及对于哪些透镜测量，两个模型可以在期望的置信水平上区分。作为应用，我们模拟了三种宇宙学模型（SCDM，OCDM，和$Λ$ CDM）的收敛映射，计算了它们的几种透镜分析，并计算了在这些分析下模型之间的差异。我们使用第一，第二，和高阶统计，包括闵可夫斯基泛函，它提供了一个完整的形态特征的透镜映射。我们检查每个透镜措施使用噪声如何影响其描述的收敛性，以及这如何影响其区分宇宙模型的能力。我们的结果证实了弱引力透镜作为宇宙学工具的有价值的用途。
2002-02-27 astro-ph
Cosmological Parameters from Multiple-arc Gravitational Lensing Systems I: smooth lensing potentials
我们描述了一种新的方法来确定宇宙学参数使用引力透镜系统与多个弧，利用一个给定的集群可以产生多个弧源在很宽的范围内的红移。通过考虑两个或多个弧的相对位置，可以避免单个弧的临界半径与透镜团的投影质量密度之间的耦合。宇宙学的敏感性通过角尺寸-红移关系表现出来。我们考虑使用潜在的、现实的来源和假设的宇宙学的更一般形式构造的模拟数据，并提出了一种同时反转透镜和提取宇宙学参数的方法。所需的输入数据是图像和测量的弧红移。该技术依赖于重力透镜系统中表面亮度的守恒。我们发现，对于一个简单的透镜模型，我们的方法可以恢复的宇宙学参数假设在建设的模拟图像。
1998-02-14 astro-ph
Cosmological Simulation of Gravitational Weak Lensing in Open Models
本文用直接积分方法处理了开放模型中引力弱透镜效应的宇宙学模拟。本文导出了穿过初始态具有幂次n = 1的CDM谱的星团宇宙的光量子（会聚剪切和放大）的统计平均值。
1998-05-30 astro-ph
Imaging the 3-D cosmological mass distribution with weak gravitational lensing
我展示了如何弱引力透镜可以用来图像的三维质量分布在宇宙中。透镜方程的逆关系，在每个源的完整的3-D牛顿的潜力，有关的透镜电位的评估，推导出。我认为正常模式的透镜问题，并澄清使用小角度近似方程。最后，我认为使用这种方法来估计从一个现实的星系透镜调查的3-D物质分布的前景。
2001-11-30 astro-ph
Gravitational Lensing as a Cosmological Probe
引力透镜是一种有效的工具，用于探测：坍缩系统的质量分布：星系和星系团;由于引力放大而产生的高红移物体;以及宇宙的几何形状。我将在这里回顾一些重要方面的透镜和相关问题的观测宇宙学。
1997-11-27 astro-ph
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
Cosmological Applications of Gravitational Lensing
在过去十年中，引力透镜领域的活动大量增加，这主要是由于观测能力的提高。我将回顾引力透镜理论的基础知识，仅足以理解本文的其余部分，然后将集中讨论宇宙学中的几个主要应用。集群透镜，弱透镜，将构成本次审查的主要部分。
1995-12-08 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
Weak Gravitational Lensing and its Cosmological Applications
弱引力透镜是对宇宙黑暗面的独特探索：它提供了一种直接的方法来绘制星系、星系团和宇宙尺度上的暗物质分布。此外，对透镜效应引起的遥远星系形状畸变的测量是对暗能量的有力探测。在这篇评论中，我们将介绍如何透镜测量和解释。我们讨论了各种可能阻碍进展的系统性影响，以及如何克服这些影响。我们回顾了最近在星系、星系团和宇宙切变的弱透镜效应方面的一些结果，并讨论了计划巡天中暗能量测量的前景。
2008-05-02 astro-ph
Cosmological Weak Lensing
本文介绍了宇宙剪切研究的现状及其对宇宙学模型的启示。在标准宇宙学和CDM方案的框架内讨论了理论预期和观测结果。讨论了下一代宇宙剪切巡天的潜力。
2002-06-25 astro-ph
Universal Weak Lensing Distortion of Cosmological Correlation Functions
引力透镜效应会影响观测到的宇宙学关联函数，因为观测到的图像与真实的源位置不一致。我们在这里以一般的方式处理这种普遍效应，推导出一个单一的公式，可以用来确定这种效应在多大程度上扭曲任何关联函数。然后，我们将一般公式应用到星系的关联函数，21厘米的辐射场，和CMB。
2008-07-14 astro-ph
Gravitational Lensing and Tests of the Cosmological Constant
最近，一些理论家强烈主张一个具有正宇宙学常数$Λ$的扁平冷暗物质模型。在本文中，我们给观察员的观点，以最近的观察，特别强调透镜测试。我们确认了$Ω_Λ$接近0.6的平坦宇宙的表观宇宙一致性，但我们注意到，一个没有宇宙学常数的低质量密度开放宇宙对于大多数可靠的观测测试仍然是可以接受的，包括透镜测试。
1998-02-01 astro-ph
Lensing Effects on the Protogalaxy Candidate cB58 and their Implications for the Cosmological Constant
基于最近的ROSAT和ASCA X射线观测，对前景星系团MS 1512.4 +3647的引力透镜对候选原星系cB 58的放大进行了定量分析。发现对于任何合理的宇宙学模型，无论有无宇宙学常数，其放大倍数都不超过25。也有人认为，该系统可能被用来放置新的约束值的宇宙学常数。这个集群的气体质量分数被发现是约0.2。
1997-03-21 astro-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
Lens Model Degeneracy and Cosmological Tests by Strong Gravitational Lensing
我们估计透镜观测量的透镜模型（等温球/Navarro-Frenk-White轮廓）参数和宇宙学参数的参数的敏感性。我们发现，观测值主要依赖于透镜模型参数，而宇宙学参数的依赖是次要的（特别是对暗能量参数）。我们证明了透镜模型的退化推导出的投影质量密度分布和圆周速度分布。我们还确定了CL 0024+1654的平均质量曲线与Navarro-Frenk-White曲线拟合问题的可能来源。
2002-09-22 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
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
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
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
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
Weak Lensing from Space III: Cosmological Parameters
弱引力透镜提供了一种独特的方法来直接映射宇宙中的暗物质和测量宇宙学参数。目前的弱透镜测量受到地面大气观测和现有空间望远镜视场小的限制。我们研究了未来的宽视场空间望远镜如何测量透镜功率谱和偏斜度，并对宇宙学参数设置约束。透镜灵敏度的计算使用详细的图像模拟和仪器规格研究在本系列的早期论文。例如，计划中的超新星/加速探测器（SNAP）任务将能够测量物质密度参数Omega_m和暗能量状态方程参数w，其精度与利用超新星加速探测器得出的结果相当，而且几乎是正交的。如果不使用红移层析成像，则约束退化约2倍，但如果仅下降偏斜度，则几乎不受影响。我们还研究了如何对这些参数的约束取决于调查的几何形状，并定义一个最佳的观测策略。
2004-03-12 astro-ph
Weak Lensing: Prospects for Measuring Cosmological Parameters
大尺度结构对星系的弱透镜效应有可能像测量宇宙微波背景（CMB）一样精确地测量宇宙学量。然而，观测量和基本参数之间的关系是更加复杂和退化，特别是在绝热冷暗物质模型考虑这里的全空间。我们介绍了一个Fisher矩阵分析弱透镜调查中包含的信息来解决这些问题，并提供了一个简单的方法来估计调查属性和源红移的不确定性如何影响参数测量。我们发现，度尺度及以上的调查可以提高精度的参数，影响增长率的结构相比，单独使用CMB的数量级，即使特征红移的来源必须从数据本身确定。令人惊讶的是，稀疏采样和增加源红移都可以削弱宇宙学约束。
1998-11-11 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
Joint CMB and Weak Lensing Analysis; Physically Motivated Constraints on Cosmological Parameters
我们使用宇宙微波背景（CMB）的观测与红序星系团巡天（RCS）的弱透镜效应的结果，推导出一系列的宇宙学参数的约束。这种特殊的观测选择的动机是他们强大的物理解释和互补性。我们的综合分析，包括一个弱核合成约束，产生了一些参数，包括波动的幅度σ_8 = 0.89+/-0.05和物质密度Ω_m =0.30+/-0.03的准确测定。我们还得到了哈勃参数H_0 =70+/-3km/s/Mpc，这与哈勃空间望远镜（HST）重点项目的结果是一致的。我们的结论是，CMB和弱透镜数据的组合提供了一些最强大的约束，在宇宙学的今天。
2003-02-23 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
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
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，透镜效应的影响可以忽略不计。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。
2005-03-21 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
Gravitational Lensing and the Variability of G
与介入星系对遥远类星体的引力透镜效应有关的四个观测量：像裂、相对放大、时间延迟和光学深度，分别提供了宇宙学距离上引力常量$G$强度的测量。原则上，这使得人们可以排除未知的透镜参数，直接探测$G$随宇宙学时间的变化。我们估计约束$\dot{G}$，这可能是派生的这种方法在现在和将来。人们可能获得的极限可以竞争或超过当今$\dot{G}$的其他直接极限，但不幸的是，提取这些信息并不独立于从透镜观测中确定其他宇宙学参数（如$H_0$和$Ω_0$）的努力。
1992-04-26 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
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
Gravitational lensing by elliptical galaxies
干涉星系多次成像的高红移源的比例与宇宙学常数密切相关，因此可以作为宇宙学模型的一个有用的探测器。然而，它的力量是有限的各种系统（和随机）的不确定性计算透镜的概率，其中最重要的是椭圆星系的动力学归一化。假设椭圆星系的质量分布可以模拟为等温球体，质量归一化取决于：速度各向异性;光度密度;核心半径;以及测量速度色散的区域。通过使用正确的归一化，透镜几率和光学深度的差异甚至可以与最极端的宇宙学模型之间的差异相媲美。现有的数据不足以确定正确的归一化，并具有足够的确定性，以允许透镜统计被用于其全部潜力。然而，由于正确的透镜几率几乎肯定比通常假设的要高，宇宙学常数的上限并没有因为这些可能性而减弱。
2000-08-04 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
Lensing Degeneracies Revisited
本文指出，透镜效应中的质量面简并和其他简并现象有简单的几何解释：它们主要是到达时间面的重新标度。在局域群透镜和宇宙学透镜中出现不同的简并，因为在前者中测量绝对放大率，但图像结构不能分辨，而在后者中通常相反。其中最危险的是一个组合，我们可以称之为“质量盘退化”的多重成像星系透镜，这可能会导致大系统的不确定性，从这些系统的宇宙学参数的估计。
2000-06-29 astro-ph
Simulations of weak gravitational lensing
我们描述的模拟数据产生的一个试点计划，计算模拟弱引力透镜地图的范围内目前流行的宇宙学模型，通过高分辨率的N体模拟的射线追踪。该计划只需要在计算机时间上进行适度的投资，就可以为4个宇宙模型绘制出精确到弧分尺度的地图，覆盖数百平方度的天空。
2004-05-13 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
Galaxy Clustering & Galaxy-Galaxy Lensing: A Promising Union to Constrain Cosmological Parameters
星系成团和星系-星系透镜现象以互补的方式探索星系和它们的暗物质晕之间的联系。一方面，从星系成团性质推断的晕占据统计随所采用的宇宙学而退化。因此，不同的宇宙学意味着暗物质晕的质光比不同。另一方面，星系-星系透镜效应对实际的质光比产生直接的限制，它可以用来打破这种简并，从而限制宇宙学参数。本文利用条件光度函数（CLF）建立了星系光度与暗物质晕质量之间的联系。我们用星系光度函数和星系相关长度对光度的依赖性来约束CLF参数。由此产生的CLF模型被用来预测星系星系透镜信号。对于具有$(Ω_{\rm m},σ_8)=(0.238,0.734)$的宇宙学，该模型精确地拟合了从SDSS获得的星系-星系透镜数据。然而，对于与$(Ω_{\rm m},σ_8)=(0.3,0.9)$的宇宙学比较，我们可以准确地拟合星系群的光度函数和聚类特性，但模型预测的质光比太高，导致对星系-星系透镜信号的过度预测。我们的结论是，星系团和星系透镜的组合是一个强大的探测星系-暗物质的连接，有可能产生严格的宇宙学参数的约束。由于该方法主要探测非线性尺度上的质量分布，因此它与主要探测大尺度（线性）物质分布的星系功率谱得到的约束是互补的。
2008-07-30 astro-ph
Cosmological Constraints from Weak Lensing Surveys
聚焦于动机良好的孔径质量统计$\Map$，我们研究了约束宇宙学参数的可能性，使用未来的空间为基础的SNAP类弱透镜任务。使用完全的分析结果，我们构建的协方差矩阵的基础上两点和三点统计量的估计。我们的方法结合了高阶统计的精确建模来描述宇宙方差以及小角度尺度下的各种离散噪声源。然后将这些结果输入到基于Fisher矩阵的分析中，以研究宇宙学参数简并。联合和独立的分析，有或没有红移分仓，各种参数组合。协方差矩阵的分析建模开辟了测试各种近似值的可能性，这些近似值通常用于半分析结果的推导。这些包括如何在协方差矩阵中包含完整的非高斯项影响参数估计。包括三点信息，以及如何这样的信息可以提高某些参数可以估计的精度也进行了详细研究。结果表明，在这种情况下，各种角度尺度之间的广泛的相关性结构意味着减少了数量的可用的角度尺度进行完全独立的信息。另一方面，理论上的不准确性的影响，无论是建模的功率谱或双谱演化，从弱透镜调查的宇宙学参数的测量上也被考虑。分析中包括了几个宇宙学参数：$\Om$，$σ_8$，谱指数$n_s$，谱指数$α_s$的运行和暗能量状态方程$\wde$。
2005-10-10 astro-ph
A Deep and Ultra-deep ISOCAM Cosmological Survey through Gravitationally Lensing Clusters of Galaxies
我们目前的成像结果和源计数从ISOCAM深和超深宇宙学调查通过引力透镜星系团在7和15微米。三个集群的地图覆盖了大约53平方弧分的总面积。透镜效应增加了调查的灵敏度。在镜头后面检测到大量的发光中红外（MIR）源，并且大多数可以与可见光对应物明确识别。由于引力放大，这些结果包括有史以来最微弱的MIR探测，将源计数扩展到前所未有的水平。校正了团簇污染和透镜畸变效应后的源计数显示，与我们在Altieri等人（1999）中单独对A2390的报告中所述的无演化模型的预测相比，超出了10倍。这些结果支持了A2390的结果，即从30微焦耳到50毫焦耳积分，分辨出的7微米和15微米背景辐射强度分别为1.7（+/- 0.5）x 10 ^-9和3.3（+/- 1.3）x 10^-9 W/m^2/sr。
1999-01-25 astro-ph
Cosmological parameters from lensing power spectrum and bispectrum tomography
我们研究如何透镜层析与双谱和功率谱可以约束宇宙学参数和状态方程的暗能量。我们的分析使用了从几度到5角分（50 < l < 3000）的角标度的两点和三点水平的全部信息，这将通过透镜测量来探测。我们使用所有的三角形配置，交叉功率谱和bispectra构造从三个红移箱光度红移，相关协方差在我们的分析。我们发现，双谱层析成像的参数约束是可比的功率谱层析成像。由于两者的互补性，将两者结合起来可以将参数精度提高三倍。对于暗能量参数化w（a）= w 0 + wa（1-a），单独来自透镜的边缘化误差为sigma（w 0）= 0.03 fsky^{-1/2}和sigma（wa）= 0.1 fsky^{-1/2}。我们表明，这些限制可以进一步改善时，结合测量的宇宙微波背景或Ia型超新星。质量功率谱的振幅和形状也被证明是精确的约束。我们利用超扩展微扰理论计算了暗能量模型的非线性透镜双谱。精确的模型预测的双谱在适度的非线性制度，校准数值模拟，将需要实现我们估计的参数精度。最后，我们估计如何以及透镜双谱可以约束一个模型与原始的非高斯。
2005-07-20 astro-ph
Problems with Pencils: Lensing Covariance of Supernova Distance Measurements
虽然Ia型超新星（SNe）的光度距离提供了一个强有力的宇宙学参数的探测，但测量这些距离的精度受到宇宙放大的限制，这是由于干预大尺度结构的引力透镜造成的。前景质量波动的空间聚类导致SNe距离估计的相关误差。通过包括超新星距离测量的完整协方差矩阵，我们表明，未来的调查覆盖超过几个平方度的天空，并假设总共约2000 SNe，将在很大程度上不受协方差噪声的影响。然而，具有小视场的"双光束"巡天将容易受到透镜协方差的影响，从而导致宇宙学参数估计的潜在重大退化。对于SNe之间平均间隔为30弧分的调查，与完全忽略透镜效应相比，透镜效应协方差导致暗能量参数的预期误差增加约45%，与仅包括透镜效应方差相比，增加约20%。考虑到透镜协方差是宇宙学相关的，并且不能用直接的弱透镜观测足够精确地映射出来，小平均SN间隔的巡天必须包含透镜协方差的影响，包括它对宇宙学参数的依赖。
2005-09-20 astro-ph
Constraining Cosmological Parameters with Observational Data Including Weak Lensing Effects
在本文中，我们研究了100平方度弱透镜巡天（CFHTLS-Wide，RCS，VIRMOS-DESCART和GaBoDS巡天）的宇宙学意义。我们将这些弱透镜数据与来自WMAP 5、BOOMERanG、CBI、VSA、ACBAR、SDSS LRG物质功率谱和Ia型超新星（SNIa）数据的宇宙微波背景（CMB）测量数据和“Union”汇编（307个样本）相结合，使用马尔可夫链蒙特卡罗方法确定宇宙学参数。我们的结果表明，ΛCDM模型仍然是一个很好的适合所有这些数据。对于EoS随时间演化的动力学暗能量模型w_{\DE}（a）= w_0 + w_a（1-a），我们发现最佳拟合模型暗示了Quintom模型在演化过程中EoS跨越宇宙学常数边界的适度偏好.对于中微子的总质量极限，我们得到了上限值：\sum m_v < 0.471 eV（95% C. L.）在扁平ΛCDM模型的框架内。由于中微子质量与暗能量模型的EoS之间存在明显的简并，在动力学暗能量模型的框架下，这一上限将放宽2倍。对于暴胀参数的限制，我们发现张量与标量之比的上限为r<0.35（95%C. L.）在大于2 σ的置信水平下，排除了斜率为n_s \geq 1的暴胀模型。本文特别注意弱透镜数据的贡献，发现当前的弱透镜数据确实改善了对物质密度Ω_m，σ_8，\sum{m_ν}和暗能量的EoS的约束。
2008-12-09 astro-ph
Gravitational lensing and elliptical galaxies
如果类星体透镜效应的统计数据被用来约束宇宙学模型，那么必须考虑到偏转粒子群中各种潜在的系统不确定性。在主导偏转器--椭圆星系--的透镜性质中，有一个不明确的地方，就是它们的动力学归一化。假设它们可以模拟为等温球，它表明，它们的质量归一化是足够高的，目前的上限宇宙学常数仍然有效，事实上可能加强，即使椭圆有显着的核心半径。
2000-11-12 astro-ph
Cosmological Constant and Statistical Lensing of Giant Arcs
利用奇异等温球模型研究了前景星系团的物质分布，研究了在有和没有宇宙学常数的平坦宇宙中巨弧的统计特性。我们发现，在$Ω_0=0.3$和$λ_0 \equiv Λ/(3H_0^2)=0.7$的宇宙中，$z=1$内预测的弧的相对数量是$\sim2$的一个因子，大于爱因斯坦-德西特宇宙中的一个因子（$Ω_0=1, λ_0=0$）。对于背景星系数密度依赖于亮度的演化模型，解释了$z_s\approx0.4$中暗蓝色星系的过度密度，Einstein- de Sitter宇宙学模型预测，X射线光度为$L_x > 2 \times 10^{44}$ erg s $^{-1}$的星系团的$5\%$应该具有长宽比大于10的巨大弧。这是一个因素$\sim4$低于所观察到的分数在引力透镜调查的遥远的X射线选择的EMSS星系团，表明星系团的物质分布明显偏离简单的等温球或/和一个显着的宇宙学常数的存在。利用更现实的星系团模型进一步研究巨弧对宇宙学常数的约束是有益的。
1995-12-04 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
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
Cosmological parameters from strong gravitational lensing and stellar dynamics in elliptical galaxies
我们展示了如何将观测结果与椭圆星系中的强引力透镜和恒星动力学相结合，为测量宇宙物质和暗能量密度参数提供了一种新的方法。一旦知道系统的临界密度，就可以通过测量爱因斯坦角来获得封闭在爱因斯坦圆内的质量的引力透镜估计。一个依赖于模型的动力学估计，这个质量也可以通过测量恒星组件的中心速度色散。通过假设透镜椭圆星系中总密度分布的同系1/r^{2}分布经过了很好的检验，这两个质量测量值可以进行适当的比较。由此导出了爱因斯坦角与中心恒星速度色散之间的关系，并由此估算了宇宙物质和暗能量密度参数。我们通过模拟确定了宇宙学参数估计的准确性，其中包括相关量的实际测量不确定性。有趣的是，宇宙学参数平面上的预期约束与来自其他观测技术的约束是互补的。然后，我们将该方法应用于斯隆透镜ACS和透镜结构和动力学调查的数据集，并表明暗能量密度参数在0.7和0.8之间的一致性值包括在我们的99%置信区间内。目前可用的透镜数量很少，这使我们无法精确地确定宇宙学参数，但它仍然证明了该方法的可行性。当应用于由数百个透镜制成的样本时，预计将在即将进行的调查中获得，这种技术将成为测量宇宙几何形状的重要工具。
2007-11-06 astro-ph
Distances and lensing in cosmological void models
本文研究了球对称非均匀宇宙模型中的距离和引力透镜效应，该模型由内、外均匀区域组成，这些区域在红移$z_1 \sim 0.067$处由单壳层或双壳层连接。假设内部区域的密度和哈勃参数分别小于和大于外部区域。发现在$z_1 < z < 1.5$阶段，内类空区到观测者的距离大于相应的齐次Friedmann模型中的对应物（具有相等的$z$），因此在此阶段源的幅度较大。这种空洞状的低密度区域的效应可以解释SNIa观测到的[星等-红移]关系与均匀模型中的关系的偏差，而与宇宙学常数无关。当观测者的位置偏离中心时，距离是各向异性的，远距离源的图像会发生系统的变形。上述在$z \geq 1.0$处的关系和这种各向异性将在观测上区分上述空洞状区域与正宇宙学常数的作用。文中还讨论了对时延测量的影响。
1999-12-13 astro-ph
Designing Weak Lensing Surveys: A Generalised Eigenmode Analysis
研究了各种二阶弱透镜统计量的估计，如剪切关联函数xi_ \pm和孔径质量色散<M_ap^2>，它们可以直接由弱透镜剪切映射构造.我们比较这些估计可以用来约束宇宙学参数的效率。为此，我们介绍了弱透镜调查的Karhunen-Loeve（KL）本征模分析技术。这些工具被证明是非常有效的诊断优化调查策略。这些工具的有用性，以研究角面元的效果，深度和宽度的调查和噪声的贡献，由于内在的椭圆度和源星系的数量密度上的宇宙学参数的估计被证明。从独立分析的各种参数和联合估计的结果进行了比较。我们还研究了各种宇宙学和调查参数之间的简并如何影响与这些参数相关的本征模。
2005-11-17 astro-ph
COSMOGRAIL: the COSmological MOnitoring of GRAvItational Lenses III. Redshift of the lensing galaxy in eight gravitationally lensed quasars
目的：为了用时间延迟法确定哈勃参数H_0，我们测量了八个引力透镜类星体中透镜星系的红移。研究方法：深VLT/FORS 1光谱的透镜类星体的空间去卷积，以分离的光谱透镜星系的眩光更明亮的类星体图像。设计了一种新的观测策略。它涉及多目标光谱学（MOS）的观测，允许同时观测目标和几个PSF和通量校准星。与传统的长缝观测相比，这种方法的优点是光谱的提取和通量校准更加可靠。结果如下：首次测量了三个多重成像类星体SDSS J1138+0314（z=0.445），SDSS J1226-0006（z=0.517），SDSS J1335+0118（z=0.440）中透镜星系的红移，并对Q1355 -2257（z=0.701）中透镜星系的红移作了初步估计.我们确认了四个先前测量的红移：HE 0047-1756（z=0.407），HE 0230-2130（z=0.523），HE 0435-1223（z=0.454）和WFI J2033-4723（z=0.661）。此外，我们还测定了HE 0230-2130中第二透镜星系的红移（z=0.526）。除了HE 0230-2130中的第二个透镜星系显示出显著的[OII]发射外，所有透镜星系的光谱都是典型的早期型星系。
2006-01-09 astro-ph
Power Spectrum Covariance of Weak Gravitational Lensing
弱引力透镜观测探测了密度涨落的频谱和演化以及支配它们的宇宙学参数。在低红移时，大尺度结构的非线性引力演化在剪切功率谱测量中产生非高斯协方差，影响它们转化为宇宙学参数。利用暗物质晕方法，我们研究了分箱带功率谱估计的协方差和作为其基础的暗物质密度场的四点函数，并将这种半解析估计与N体数值模拟的结果进行了比较，发现两者吻合较好。我们发现，对于一个调查到z ~ 1，功率谱协方差增加了约15%的高斯假设下确定的宇宙学参数的误差。
2000-12-05 astro-ph
Efficiency of weak lensing surveys to probe cosmological models
我们应用质量重建技术模拟了不同宇宙学尺度的大尺度结构引力畸变图，从2.5“到10度尺度。投影质量的重建使用非参数最小二乘法后，由于星系的固有椭圆率的噪声已被添加。剪切的星系是使用完整的透镜方程，没有任何假设，如弱透镜近似，或其他线性化。结果表明，在重建的地图的噪声作为一个完美的不相关的泊松噪声，在大尺度上没有传播。测量的功率谱和收敛的前四个时刻可以针对该噪声源精确地校正。对每个模型使用60个实现，我们表明，在红移z_s=1时，典型剪切背景布居为30 gal/arcmin ^2的5 × 5度弱透镜巡天能够探测功率谱的振幅，精度只有几个相干分量。这样的调查将导致开放（Ω =0.3）和平坦（Ω =1）模型之间的6 sigma分离。这种分离被证明是强大的对不同的假设的归一化或形状的功率谱，并不需要非常深的调查。的观测策略的最佳测量的功率谱和收敛的时刻进行了讨论。
1998-11-12 astro-ph
Cosmological Information in the Gravitational Lensing of Pregalactic HI
我们研究的约束，下一代射电望远镜可以放置在暗能量，暗物质和通货膨胀的性质，通过研究高红移21厘米发射的引力透镜，我们比较与可从广角调查星系透镜的约束。如果再电离时期有效地在z ~ 8或更晚，那么像SKA和LOFAR这样的望远镜将可以获得非常大量的宇宙学信息。我们使用简单的表征再电离的历史和建议的望远镜设计调查如何以及二维收敛功率谱，三维物质功率谱，线性增长函数的演变，和标准的宇宙学参数可以从无线电数据测量。在z ~ 2处的宽波数范围内可以精确地测量功率谱，并且可以从z ~ 0.5到z ~ 7探测宇宙能量密度的演化。这导致功率谱的形状的表征（即暗物质的性质和暴胀结构的产生），这可能比从星系透镜巡天获得的更精确。另一方面，暗能量参数在其传统的参数化（欧米茄_λ，w_o，w_a）是有点不太好约束可行的21厘米透镜调查比全天星系透镜调查，虽然21厘米的调查可能是更强大的约束模型与“早期”的暗能量比星系调查。总的来说，最好的约束来自于结合这两种类型的调查。这导致了对暗物质和暴胀的极其严格的约束，并改善了对暗能量的约束，根据标准品质因数判断，比单独的任何一次调查都要多一个数量级。
2008-12-15 astro-ph
