The Very Knotty Lenser: exploring the role of regularization in source and potential reconstructions using Gaussian Process Regression
重建透镜的潜力和透镜源可以很容易地成为一个约束不足的问题，即使当自由度低，由于退化，特别是当潜在的扰动叠加在一个光滑的透镜包括在内。正则化传统上用于约束数据未能这样做的解决方案，例如在源的非透镜部分。在这项探索性工作中，我们超越了通常的正则化选择，并采用了源亮度的观测驱动先验。我们还进行了类似的比较时，重建透镜潜在的扰动，这被假定为是固定的，即渗透到整个视场。我们发现，物理动机的先验会导致较低的残差，避免过拟合，并在贝叶斯定量框架内的所有考虑的例子中是决定性的首选。对于扰动，选择错误的正则化可能会产生有害影响，即使是高质量的数据也无法校正，而使用纯光滑透镜模型可以在很大程度上吸收它们并导致有偏差的解决方案。最后，我们的新实现的半线性反演技术提供了第一个定量的框架来测量源和潜在的扰动之间的简并。
2022-02-18 astro-ph.GA
Mass reconstruction in disc like galaxies using strong lensing and rotation curves: The Gallenspy package
本文提出了两种盘状星系质量剖面重建的方法，第一种方法是利用恒星系统的圆速度观测数据拟合旋转曲线，第二种方法是利用引力透镜效应（GLE）重建盘状星系质量剖面。对于这些质量重建，使用了两个以编程Python语言开发的例程：其中之一是Galrotpy，它是由哥伦比亚国立大学国家天文台的Galerkin，引力和宇宙学小组的成员建造的，其功能应用于旋转曲线，另一个例程是Gallenspy，它是在这项工作的开发中创建的，它集中在GLE中。应该注意的是，这两个例程都根据贝叶斯统计执行参数估计，这允许获得估计值的不确定性。最后指出了银河系动力学与GLE相结合的巨大作用，并为此目的用Galrotpy和Gallenspy重建了SDSSJ 2141 -001和SDSSJ 1331 +3628星系的质量分布，并将所得结果与其他作者报道的结果进行了比较。关键词：质量重建，GLE，旋转曲线，质量分布，Gallenspy，Galrotpy。
2021-04-20 astro-ph.GA
Weak-lensing Mass Reconstruction of Galaxy Clusters with a Convolutional Neural Network -- II: Application to Next-Generation Wide-Field Surveys
本文改进基于CNN的弱引力透镜质量重建算法，应用于Rubin天文台下一代宽视场巡天，实现高保真重建并达到约75%的星系团探测完备性。
2025-02-26 astro-ph.GA
Multi-wavelength lens reconstruction of a $\textit{Planck}$ $\&$ $\textit{Herschel}$-detected star-bursting galaxy
利用{ \it Hubble}、亚毫米阵列（SMA）和Keck观测，我们给出了一个${\it Herschel}$和${\it Planck}$在$z=1.68$探测到的引力透镜尘埃恒星形成星系（DSFG）的源平面重建。背景亚毫米星系（SMG）被$z=0.997$的前景星系团强烈透镜化，在光学图像中呈现为长度为$\sim 15^{\prime \prime}$的弧。连续尘埃排放，如SMA所见，仅限于此弧内的单个结。我们提出了一个透镜模型，在几个波长的源平面重建显示恒星和尘埃之间的放大率的差异，并强调了多波长透镜模型的重要性，涉及透镜DSFG的研究。我们估计的物理性质的星系拟合的流量密度模型SED导致放大校正的恒星形成率的$390 \pm 60$ M $_{\odot}$年$^{-1}$和恒星质量的$1.1 \pm 0.4\times 10^{11}$ M $_{\odot}$。这些值与已经形成大部分恒星的高红移大质量星系一致。估计的气体-重子分数、分子气体表面密度和SFR表面密度分别为$0.43 \pm 0.13$、$350 \pm 200$ M $_{\odot}$ pc $^{-2}$和$\sim 12 \pm 7~$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$ kpc $^{-2}$。恒星形成率表面密度与分子气体表面密度的比率使其成为最多恒星形成的系统之一，类似于其他测量…
2016-09-19 astro-ph.GA
Second order singular pertubative theory for gravitational lenses
本文将奇异摄动法推广到二阶。导出了二阶广义展开式。二阶展开被认为是对一阶展开的小修正。使用这种方法，它表明，二阶展开是通过重新定义的一阶微扰场约化为一阶展开。即使在实践中的二阶修正是小的，二阶扩展到一阶扩展的还原指示退化问题。一般来说，这种简并性很难打破。一个有用的和简单的二阶近似是薄源近似，它提供了一个直接估计的校正。本文导出的修正量的实际应用，说明了使用椭圆NFW透镜模型。二阶微扰展开提供了一个显着的改善，即使是最简单的情况下薄源近似。总之，很明显，为了用微扰方法精确模拟引力透镜，应该考虑二阶微扰展开。特别是由于二阶项的简并性的评估应执行，薄源近似是特别有用的。
2016-07-05 astro-ph.GA
Galaxy lens reconstruction based on strongly lensed gravitational waves: similarity transformation degeneracy and mass-sheet degeneracy
本文分析暗警笛强引力透镜引力波中的相似变换与质量片简并，明确不同信号数量的重建能力，并指出EM红移、爱因斯坦半径及速度弥散观测对解除简并的作用。
2024-06-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
On the Perturbative Picture and the Chang-Refsdal Lens Approximation for Planetary Microlensing
本文提出变剪切 Chang-Refsdal 透镜近似与广义微扰图像，将其扩展至中心和共振焦散，并给出解析放大率图及两体透镜方程的半解析求解途径。
2023-06-07 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
A versatile tool for cluster lensing source reconstruction. I. methodology and illustration on sources in the Hubble Frontier Field Cluster MACS J0717.5+3745
我们描述了一个通用的方法来重建的引力透镜的前景星系团的源的内在属性。工具Lenstruction是在公共可用的多用途引力透镜软件Lenstronomy中实现的，以便为这个常见的天体物理问题提供简单快速的解决方案。该工具是基于前向建模的源在图像平面中的外观，考虑到透镜和仪器点扩散函数（PSF）的失真。对于单一成像源，需要以哈勃前沿场（HFF）透镜映射格式的全局透镜模型作为起点。对于多重成像源，该工具还可以根据数据的质量对局部重力势进行拟合和应用一阶（偏转）、二阶（剪切、收敛）和三阶（屈曲）校正，以改善重建。我们说明的性能和功能的代码与两个例子的多重成像系统从哈勃前沿领域，从五个不同的公开可用的集群模型。我们发现，在我们的校正后，相对放大率-和其他透镜性质-之间的多个图像变得鲁棒约束。此外，我们发现，重建的源的大小和幅度的模型之间的分散减少。code和jupyter笔记本是公开的。
2020-11-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
A short review on joint weak and strong cluster lens-mass reconstruction
Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学）
本文综述了联合弱和强透镜数据进行质量重建的方法发展，强调了簇透镜中的两种效应，并指出改进方向，包括利用偏转项和引入机器学习自动化过程。
2025-12-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Strong-lensing source reconstruction with variationally optimised Gaussian processes
强透镜图像提供了大量关于放大源和透镜中暗物质分布的信息。对这些图像的精确分析可以用来限制暗物质的性质。然而，这需要高保真的图像重建和仔细处理透镜质量分布和光源光的不确定性，这通常是难以量化的。在未来的高分辨率数据集的预期中，在这项工作中，我们利用机器学习的一系列最新发展来开发一个新的贝叶斯强透镜图像分析管道。其亮点有：（A）一个快速的、支持GPU的、端到端可微分的强透镜图像模拟器;（B）一个新的、基于统计原理的源模型，该模型基于对高斯过程的计算高效近似，同时考虑到像素化;和（C）一个可扩展的变分推理框架，能够同时导出数万个透镜和光源参数的后验，并通过随机梯度优化超参数血统.除了有效和准确的参数估计和透镜模型不确定性量化，管道的主要目的是生成训练数据，用于有针对性的基于模拟的暗物质子结构的推断，我们将在配套文件中利用。
2021-05-20 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Lens Model and Source Reconstruction Reveal the Morphology and Star Formation Distribution in the Cool Spiral LIRG SGAS J143845.1$+$145407
我们提出了$Hubble\ Space\ Telescope$（$HST$）成像和棱镜光谱的强透镜LIRG在$z=0.816$，SGAS 143845.1 $+$ 145407，并使用引力透镜放大率的提升，研究整个星系的恒星形成的分布。基于$HST$成像数据，我们建立了该系统的透镜模型，我们计算了$z=0.237$前景透镜的质量分布和放大率图。我们发现透镜星系的放大率介于$2$和$10$之间，总放大率（在源的所有图像上测量）为$μ=11.8^{+4.6}_{-2.4}$。我们发现最亮的星系团在$\sim34$ kpc内的总投影质量密度为$6.0^{+0.3}_{-0.7}\times10^{12}\,M_{\odot}$。使用透镜模型，我们创建了一个源重建SGAS 143845.1 $+$ 145407，这与一个微弱的检测H $α$的棱镜光谱配对，使我们能够最终直接评论在$z\sim1$ LIRG恒星形成的分布。我们在这个星系中发现了广泛的恒星形成，这与目前对这些物体的理解一致。然而，我们注意到在SGAS 143845.1 $+$ 145407的核中H $α$发射的缺陷，可能是由于尘埃消光。
2019-03-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Star Formation at z=2.481 in the Lensed Galaxy SDSS J1110+6459, I: Lens Modeling and Source Reconstruction
利用哈勃太空望远镜和引力透镜的综合分辨能力，我们解决了恒星形成结构的z~2.5星系的尺度远小于通常的千秒差距衍射极限的HST。SGAS J111020.0+645950.8是一个由星系团SDSS J1110+6459（z = 0.659）透镜形成的星团，整个弧的总放大率约为30倍。我们使用混合参数/非参数强透镜质量模型来计算这个巨大的弧的偏转和放大率，重建透镜星系在源平面的光分布，并将恒星形成分解为24个团块。我们开发了一种前向建模技术，在源平面上模拟每个丛。我们将该模型射线追踪到像平面，与工具点扩散函数（PSF）进行卷积，并与像平面中团簇的GALFIT模型进行比较，GALFIT模型将团簇结构分解为更多的扩展发射。这种技术的优势，射线追踪，占不对称的透镜剪切的星系在图像平面和仪器PSF。在这个分辨率下，我们可以开始研究恒星形成的一个集团的基础上，朝着理解反馈机制和指数盘在高红移的建设目标。
2017-07-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Along the Primary Curve: Simultaneous Source and Lens Reconstruction of Bright Arcs in Cluster Lenses
本文提出一种在像素级正向建模的方法，通过开发亮弧附近角偏转的参数化模型，同时重建引力透镜中的源与透镜质量分布，避免信息丢失，提升了临界曲线附近的透镜建模精度。
2024-10-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Precision MARS Mass Reconstruction of Abell 2744: Synergizing the Largest Strong Lensing and Densest Weak Lensing Datasets from JWST
本研究利用 JWST 最大的强透镜和密弱透镜数据集，通过 MARS 算法重建 Abell 2744 的高分辨率质量图，揭示等腰三角形结构，并验证质量峰与亮星系高度吻合。
2023-11-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
MARS: A New Maximum Entropy-Regularized Strong Lensing Mass Reconstruction Method
自由形式的强透镜（SL）质量重建通常遭受过拟合，这表现为假阳性的小尺度波动。本文提出了一种新的自由形式的最大熵重构（${\tt MARS}$）方法，该方法不需要光迹质量（LTM）的假设。的${\tt MARS}$算法使我们能够实现良好的收敛源位置~0.001 $"$，最大限度地减少虚假的小尺度波动，并提供一个独立于初始条件的准唯一的解决方案。我们的方法进行了测试与公开可用的合成SL数据${\tt FF-SIMS}$和比较的真相表明，重建质量与那些最好的性能LTM方法在文献中发表，已被证明优于现有的自由形式的方法。在放射状肿块轮廓重建方面，我们实现了$<1$ %的协议与真理的区域限制的多个图像。最后，我们将${\tt MARS}$应用于A1689，发现SL区的星系团质量主要由以最亮星系团为中心的主晕和较弱的次级晕所控制，次级晕也与东北方向约160 kpc的亮星系团成员重合。在SL领域内，A1689的径向分布是很好地描述了Navarro-Frenk-White（NFW）与$c_{200}=5.53\pm0.77$和$r_s=538^{+90}_{-100}$ kpc的配置文件，我们没有发现证据表明A1689是过度集中。
2022-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lambda as a Probe of Lensing Consistency
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院暗物质物理全国重点实验室）；Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE) / Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology（粒子天体物理学与宇宙学教育部重点实验室/上海粒子物理与宇宙学重点实验室）；INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间天体物理与科学观测站）；INFN – Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼部分所）
该研究引入框架识别星系团强弱引力透镜质量重建可靠性的径向转变，利用质量面简并引入参数λ(r)，通过模拟验证其能量化探测器相对可靠性，且强透镜约束λ时，两种探测器精度相当处约束最紧，为联合重建提供定量基础。
2026-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
A full reconstruction of two galaxy clusters intra-cluster medium with strong gravitational lensing
本文提出一种结合强引力透镜与流体静力学平衡的统一ICM重建方法，通过X-COP拟合多方温度剖面并解析电子密度，在两个MACS星系团上与X射线、ACT观测及β模型验证，还可用于约束暗物质密度剖面。
2024-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
