Mass reconstruction by gravitational shear and flexion
星系团被认为是研究宇宙学的极好探针。为此，需要测量它们的质量，并了解它们的结构特性。提出了一种结合强透镜、弱透镜剪切和弯曲信息的星系团质量重建方法。我们扩展了弱透镜分析的内部部分的集群，特别是，提高子结构的分辨率。我们使用模拟表明，该方法恢复的质量密度分布的集群。我们发现，弱透镜屈曲对亚结构敏感。在结合屈曲数据到联合弱和强透镜分析，我们可以解决与子结构的集群属性。
2010-08-18 astro-ph.CO
Constraining primordial non-Gaussianity with cosmological weak lensing: shear and flexion
我们研究宇宙学的约束力的未来大规模弱透镜调查模型的\emph{Euclid}，特别是原始的非高斯。我们的分析认为，几个不同的估计投影物质的功率谱，剪切和弯曲的基础上，我们审查的协方差和Fisher矩阵。由宇宙切变单独为局部双谱形状提供的边界，在$σ_8$上被边缘化，处于$Δf_\mathrm{NL} \sim 100$的水平。我们考虑三个额外的双谱形状，宇宙剪切约束范围从$Δf_\mathrm{NL}\sim 340$（等边形状）到$Δf_\mathrm{NL}\sim 500$（正交形状）。宇宙弯曲约束对宇宙剪切约束的竞争力取决于星系固有的弯曲噪声，这仍然是几乎不受约束。采用文献中偶尔使用的非常高的值，导致屈曲贡献相对于剪切贡献基本上可以忽略不计，并且对于实际配置，前者不会显著改善后者的约束能力。由于屈曲噪声随尺度减小而减小，因此通过将分析扩展至$\ell_\mathrm{max} = 20,000$宇宙屈曲，同时仍为次优势，可在添加时通过$\sim 10%$改善剪切约束。然而，在如此小的尺度上，物质的高度非线性聚集和重子物理的影响使得任何误差估计都不确定。通过考虑较低的、可能更现实的屈曲固有形状噪声值，导致屈曲约束功率是$\sim 2$的因子，优于剪切的因子，并且$σ_8$和$f_\mathrm{NL}$的界限在它们组合时被提高了$\sim 3$的因子。（节略）
2012-09-18 astro-ph.CO
Analytic PSF Correction for Gravitational Flexion Studies
给定一个星系图像，我们不能简单地测量它的弯曲度。图像的自旋一和三形状属性，通常与F和G弯曲有关，实际上是星系内在形状和望远镜PSF的复杂函数，除了透镜属性。剪切也是如此。在这项工作中，我们创建了一个完整的分析映射从明显测量的星系弯曲到引力弯曲（1）创建简单的模型透镜星系和PSF的扭曲主要是由大气拖尾和光学像差，（2）卷积两个模型，（3）比较前和后卷积弯曲的形状变化的最终图像。为了完整起见，我们对剪切也做同样的处理。正如所料，望远镜散光，彗差，三叶草可以破坏测量的剪切，F-弯曲，和G-弯曲，特别是对小星系。我们还发现，PSF的大小稀释的屈曲信号比剪切信号更快。此外，剪切，弯曲和不对称像差之间的混合可以在透镜测量中产生附加的偏移，这些偏移随星系大小和星系椭圆率和弯曲值而变化。但并非一切都失去了;通过测量模式，我们可以纠正它们。
2014-05-23 astro-ph.CO
High Resolution Weak Lensing Mass-Mapping Combining Shear and Flexion
我们提出了一种新的质量映射算法，专门设计用于从重力剪切和弯曲的组合中恢复小尺度信息。包括屈曲允许我们在小尺度上补充剪切，以增加子结构的灵敏度和收敛图的整体分辨率，而不依赖于强透镜约束。为了保留所有可用的小尺度信息，我们避免任何不规则采样的输入剪切和屈曲场的分箱，并将质量映射问题视为一般不适定的逆问题，使用鲁棒的多尺度小波稀疏先验进行正则化。由此产生的算法采用了红移，减少剪切，并减少个别星系的弯曲测量，并通过使用快速傅立叶估计是非常有效的。我们测试我们的重建方法上的一组现实的弱透镜模拟对应于典型的HST/ACS集群观测，并证明了我们的能力，恢复子结构，包括屈曲丢失，如果只使用剪切信息。特别是，我们可以检测到的子结构在15 $^{\prime \prime}$规模以及以外的关键区域的集群。此外，弯曲也有助于约束主要暗物质晕中心区域的形状。我们的质量映射软件，称为Glimpse 2D，可以在http://www.cosmostat.org/software/glimpse上免费获得。
2016-03-04 astro-ph.CO
Flexion measurement in simulations of Hubble Space Telescope data
我们提出了一个模拟分析弱引力透镜弯曲和剪切测量使用shapelet分解，并确定弯曲和剪切测量噪声之间的差异，在深调查数据。从哈勃太空望远镜超深场（HUDF）的星系模型和应用校正的HUDF点扩散函数，我们产生透镜模拟深，光学成像数据从哈勃的高级相机的调查（ACS），与现实的星系形态。我们发现，弯曲和剪切估计在我们的测量管道不同：而固有的星系形状通常是剪切估计噪声的主要贡献，由于有限的光子计数和探测器读取噪声的像素噪声是弯曲估计的不确定性的主要贡献者，在广泛的星系信噪比。这种像素噪声也增加得更快，星系信噪比降低比剪切估计发现。我们提供了简单的幂律拟合函数的这种行为，弯曲和剪切，允许的效果，以适当占在未来的预测弯曲测量。使用模拟，我们还量化了我们的shapelet弯曲和剪切测量管道的系统偏差，用于深哈勃数据集，如来自形态学和SED的星系演化，空间望远镜A901/902星系演化调查或宇宙演化调查。测量偏差被认为是显着的，但与以前的研究一致。
2013-08-14 astro-ph.CO
New highly precise weak gravitational lensing flexions measurement method based on ERA method
弱引力透镜弯曲是一种弱透镜畸变，定义为引力透镜势的三阶导数的自旋1和自旋3的组合。由于剪切具有二阶导数的自旋2组合，因此屈曲信号给出了与剪切信号部分独立的信息，并且比剪切信号对局部质量分布更敏感。因此，它的测量有望在观测宇宙学中发挥重要作用。然而，由于屈曲信号的微弱性以及其固有噪声的复杂性使得其精确观察非常困难。本文提出了一种新的测量屈曲信号的方法，即ERA方法，它是一种测量弱透镜剪切的方法，不需要任何近似。我们发现两个特定的组合的弯曲，提供的数量，只有透镜信息和自由的内在噪声时，采取平均。通过简单的数值模拟证实，这些组合的统计平均值实际上不依赖于固有失真的强度。
2021-11-22 astro-ph.CO
Delensing Gravitational Wave Standard Sirens with Shear and Flexion Maps
超大质量黑洞双星系统（SMBHB）是标准的警报器-标准蜡烛的引力波类似物-如果被引力波探测器发现，它们可以用作精确的距离指示器。不幸的是，引力透镜会随机放大SMBHB信号，严重降低任何距离测量。使用SMBHB视线的弱透镜映射，我们可以估计其放大率，从而消除其距离的一些不确定性，我们称之为“去透镜”。“我们发现，当星系剪切与弯曲测量相结合时，去透镜化得到了显着改善，这减少了重建放大图中的小尺度噪声。在高斯近似下，我们估计，对于z=2的SMBHB，用极大望远镜（ELT）的2D马赛克图像去透镜可以减少大约30-40%的距离误差。包括一个额外的宽剪切图从空间测量望远镜可以减少50%的距离误差。这样的改进将使SMBHB作为宇宙学距离探测器或作为对现有探测器的完全独立检查更具价值。
2009-07-21 astro-ph.CO
Higher Order Statistics for Three-dimensional Shear and Flexion
我们介绍了一个收集的统计适合于研究定义在三维空间中的旋量，侧重于应用宇宙学弱引力透镜的研究在3D。特别是，我们专注于功率谱与三点和四点统计，这具有压缩成一个方便的数据集的大量典型的非常嘈杂的模式的优势。\cite{MuHe09}先前已经表明，对于微波背景中的非高斯性研究，这种压缩对于某些目的可以是无损的，因此我们期望我们在这里定义的统计量能够捕获这些高阶统计量中可用的大部分宇宙学信息。我们考虑的天空掩模和噪声的影响，并使用林伯的近似显示如何，高频角模式，对抗的统计与理论可以有效地和准确地实现。我们主要研究了标量场和旋量场的三维弱透镜的收敛、剪切和弯曲，但许多结果也适用于一般的旋量场。
2010-12-16 astro-ph.CO
Reducing distance errors for standard candles and standard sirens with weak-lensing shear and flexion maps
引力透镜会导致测量到高红移标准烛光和标准塞壬（如Ia型超新星、伽马射线暴和合并超大质量黑洞双星）的距离出现重大误差。因此，通过使用透镜放大倍率的独立且准确的估计来校正透镜误差将具有显著的益处。我们调查如何准确的放大率可以推断从星系剪切和弯曲数据重建的收敛图。我们采用射线追踪通过千禧年模拟在大的领域，模拟透镜观测，并执行弱透镜重建这些领域。我们确定最佳的方法来过滤重建的收敛图，并将它们转换为放大图。我们发现，对于红移z=1.5（z=5）的标准烛光/塞壬，每角分100个星系的切变巡天^[2]可以帮助减少平均20%（10%）的透镜引起的距离误差，而对于每角分500个星系的切变和弯曲估计的未来巡天^[2]，则可以减少50%（35%）。对于红移z>=3的星系，如果在重建中使用星系的单个红移，可以实现5%的进一步改善。此外，重建允许一个识别的收敛性低的区域，并在其中可以实现高达75%的误差减少。
2010-10-31 astro-ph.CO
Adaptive Reconstruction of Cluster Halos (ARCH): Integrating Shear and Flexion for Substructure Detection
Drexel University（德雷塞尔大学）
ARCH是一种新的重力透镜管道，用于星系团质量重建，通过联合剪切-弯曲分析JWST图像。该方法采用分阶段优化策略，逐步过滤和选择候选晕，而非需要全局似然模型或强先验。该设计使重建计算可行且灵活，能够系统测试多种信号组合。
2026-04-29 astro-ph.CO
Higher-order Statistics of Weak Lensing Shear and Flexion
由于其更广泛的天空覆盖范围和更严格的控制系统误差，未来的深弱透镜巡天应提供更好的统计图片的暗物质集群超出功率谱的水平。在这种背景下，研究引力诱导的非高斯性可以通过打破参数简并来帮助加强对背景宇宙学的约束，以及揭示暗物质、暗能量或替代引力理论的本质。由于所涉及的场的旋量性质，对这种映射的剪切或弯曲性质的分析比收敛的简单情况更复杂。在这里，我们开发的分析工具的高阶统计量的研究，如双谱（或三谱）直接使用这样的地图在不同的源红移。我们介绍的统计可以从剪切或弯曲的累积量，涉及在不同的红移平方和立方映射的互相关。典型地，低信噪比阻止逐模式地恢复双谱或三谱。我们定义了与每个多重谱相关联的功率谱，它压缩了高阶多重谱的一些可用信息。我们展示了如何从噪声观测数据中恢复这些，即使在存在任意掩模的情况下，也可以以无偏的方式引入电（E型）和磁（B型）极化之间的混合。我们还介绍了高阶互相关子，它可以互相关透镜剪切与不同的示踪剂的大尺度结构。
2010-03-25 astro-ph.CO
Probing Galaxy Dark Matter Haloes in COSMOS with Weak Lensing Flexion
目前的结构形成理论预测了星系暗物质晕的特定密度分布，并且利用弱引力透镜，我们可以在几个尺度上探测这些分布。在小尺度上，被称为弯曲的高阶形状失真为弱透镜测量增加了重要的细节。我们在这里提出了第一次检测的星系星系弯曲信号的空间数据，获得使用新的Shaperies管道介绍。我们结合这种高阶透镜信号与剪切约束的平均密度分布的星系透镜在哈勃太空望远镜COSMOS调查。我们还表明，来自附近明亮物体的光可以显着影响屈曲测量。校正透镜光的影响后，我们表明，包括弯曲提供更严格的约束密度分布比单独剪切。最后，我们发现一个平均密度分布符合等温球。
2010-11-28 astro-ph.CO
Analytical shear and flexion of Einasto dark matter haloes
N体模拟预测，暗物质晕在星系和星系团尺度上都可以用特定的密度分布来描述。弱引力透镜通过测量它们的一阶和二阶性质，剪切和弯曲，是一个强大的观测工具，调查这些剖面的真实形状。最近，在描述暗物质晕时，三参数密度分布图中的一个是Einasto分布图。我们提出的剪切和Einasto暗物质晕的第一和第二弯曲的精确表达式，使用梅林变换形式主义的福克斯H和梅杰G功能，这是有效的Einasto指数的一般值。由此产生的表达式可以写成级数展开，使我们能够研究这些量的渐近行为。此外，我们比较了剪切和弯曲的Einasto配置文件与不同的质量配置文件，包括奇异等温球，Navarro-Frenk-White配置文件，和Sérsic配置文件。我们调查的浓度和指数依赖性的Einasto配置文件，发现剪切和第二屈曲可以用来确定晕浓度，而Einasto指数的剪切和第一和第二屈曲可以采用。我们还提供了弱透镜性质和其他透镜量的简化表达式的广义超几何函数。
2012-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Flexion in Abell 2744
我们提出了第一个弯曲聚焦的引力透镜分析的第一个强透镜的“宇宙望远镜”星系团，观察哈勃前沿领域倡议的一部分。使用阿贝尔2744（z = 0.308）的HST观测，我们应用修改后的解析图像模型（AIM）技术来测量源星系的弯曲和剪切值在最终的数密度为82弧分$^{-2}$。通过单独使用屈曲数据，我们能够识别除了距簇核心偏移1.43'的主要子结构峰之外，沿簇的心脏对齐的主要质量结构。我们生成两种类型的非参数重建：屈曲孔质量图，其分别识别质量信噪比为3.5 $σ$和2.3 $σ$的中央电位和子结构峰;以及直接从平滑屈曲场导出的收敛图。对于主峰，我们在45”（145 h $^{-1}$ kpc）孔径内发现了$1.93\times10^{14}\,h^{-1}\,M_{\odot}$的质量，对于西部亚结构，我们在25”（80 h $^{-1}$ kpc）孔径内发现了$7.12\times10^{13}\,h^{-1}\,M_{\odot}$的质量。通过将非奇异等温球轮廓拟合到屈曲数据，确定相关的峰值速度分散分别为$σ_v$ = 1630 km/s和$σ_v$ = 766 km/s。此外，我们使用同步剪切测量独立重建更广泛的集群质量结构，并发现它是无法重现的小规模结构与屈曲重建。最后，我们对Abell 2744平行天场进行了同样的分析，在噪声重建中没有发现强的幻影信号。
2016-11-24 astro-ph.CO
Improving lensing cluster mass estimate with flexion
引力透镜一直被认为是确定星系团总质量的有价值的工具。从背景星系的椭圆率统计推断的剪切剖面允许探测星系团的中间和外部区域，从而确定维里质量估计。然而，质量片退化和需要大量的背景星系激励寻找替代示踪剂，可以打破模型参数之间的退化，从而提高质量估计的准确性。透镜弯曲，即透镜势的三阶导数，已经被认为是对上述探索的一个很好的回答，因为它探测了质量分布的细节。我们在这里调查是否确实是这种情况下，考虑共同使用弱透镜，放大和屈曲。我们使用Fisher矩阵分析来预测在剪切和屈曲信号噪声（S/N）比上的不同假设的质量精度的相对改善，也改变了集群质量，红移和椭圆率。结果表明，对于屈曲S/N比的合理值，簇质量的误差可以减小到2倍。作为一般的结果，我们得到的质量精度的改善是更扁平的晕较大，但提取一般的趋势是一个困难的，因为许多参数在发挥作用。然而，我们发现，弯曲是一样有效的放大，以提高质量和浓度测定的准确性。
2016-07-20 astro-ph.CO
Reconstruction of small-scale galaxy cluster substructure with lensing flexion
我们从模拟的引力透镜数据集，包括强透镜，弱透镜剪切，和测量的二次图像失真-弯曲的星系团规模的质量分布的重建。构造透镜数据以在具有和不具有屈曲的质量重建之间进行直接比较。我们表明，在没有屈曲测量，显着的星系群规模的子结构可以保持未检测到的重建质量配置文件，并由此产生的配置文件低估了孔径质量的子结构区域的$\sim25-40\%$。当包括屈曲时，可以在小于10 \arcsec的角分辨率下检测到质量为$\sim3\times10^{12}$ M $_\odot$的亚晕。通过屈曲重建的轮廓的孔径质量与输入分布值匹配，误差在$\sim13\%$内，包括统计误差和分散。这表明了重要的约束，屈曲测量放置在子结构的星系团和它的效用，用于生产高保真质量重建。
2015-03-27 astro-ph.CO
Weak lensing of strong lensing: beyond the tidal regime
本研究针对强引力透镜分析中忽略视线挠曲效应的问题，构建了含4个复参数的视线挠曲最小模型，预测其星系尺度量级为10^-3角秒^-1，发现忽略它会使视线剪切偏差达2σ，纳入后可恢复准确性但精度下降，目前需作为冗余参数处理。
2024-07-15 astro-ph.CO
On the validity of the Born approximation for weak cosmic flexions
弱透镜计算通常是在玻恩近似的假设下进行的，其中光线路径近似为一条直线。此外，透镜-透镜耦合，其中有几个偏转沿光线往往被忽略。我们研究的影响，下降的玻恩近似，并考虑透镜透镜耦合，弱透镜效应到第二阶（宇宙弯曲），通过在光路中的微扰expansion. We提出了一个图形表示的透镜效应的修正。测量密度场导数的弯曲信号获得与平方重力剪切成比例的校正项;我们还发现，通过放弃玻恩近似，除了四个标准弯曲分量之外，还可以激发透镜畸变的两个自由度（扭曲分量）。我们推导出角功率谱的弯曲和扭曲，有和没有玻恩近似和透镜透镜耦合，并确认玻恩近似是一个很好的近似弱宇宙弯曲，除了在非常小的尺度。
2011-01-25 astro-ph.CO
Measuring Gravitational Lensing Flexions in Abell 1689 Using an Analytic Image Model
测量星系团晕中暗物质的亚结构是对Lambda CDM结构形成模型的一个基本探索。引力透镜是一种测量总质量分布的技术，它与引力物质的性质无关，使其成为研究这些以暗物质为主的物体的重要工具。我们提出了一种新的方法来测量弱引力透镜弯曲，透镜剪切场的梯度，测量小角度尺度上的质量分布。虽然以前公布的测量弯曲的方法专注于测量透镜图像的衍生属性，如shapelet系数或表面亮度矩，但我们的方法将质量片变换不变的分析图像模型（AIM）拟合到每个星系图像。这个简单的参数模型跟踪透镜图像等照度线的失真并约束屈曲场。我们测试的AIM方法使用模拟数据图像与现实的噪声和各种unlensed图像属性，并表明它成功地再现了输入屈曲领域。我们还将AIM方法应用于Abell 1689的哈勃空间望远镜观测，并利用AIM方法测量的弯曲度探测了星团中的质量结构。
2012-05-16 astro-ph.CO
A new method to break the mass sheet degeneracy using aperture moments
由引力透镜剪切和高阶估计量弯曲确定的质量都受到质量片简并的影响。质量片简并是指使约化的切变和屈曲保持不变的变换。一般来说，这种转换可以近似通过增加一个恒定的表面质量密度片。我们提出了一种新的技术来打破质量片简并。该方法使用质量矩的剪切或屈曲领域的收敛信息，从数量计数，利用放大偏差。测量的质量矩之间的差异提供了附加常数的大小的估计值，即质量片。为了证明这一点，我们推导出的关系，在一般情况下适用于n阶矩，并显示如何可以有效地利用它们来打破简并。我们研究了这个简并参数的可探测性，发现这个简并参数可以从堆积星系-星系透镜数据和星系团透镜数据中可行地确定。此外，我们比较了SIS和NFW模型的收敛信息的信噪比。我们发现，剪切和弯曲的组合在星系和星系团尺度上表现最好，因此收敛信息可以用来打破质量片简并质量重建中没有损失。总之，在剪切、屈曲、会聚及其高阶矩的组合中存在功率。随着即将到来的和未来的卫星任务- EUCLID和WFIRST -预期的大量透镜数据，这种技术将是可行的。
2016-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
What can galaxy shapes tell us about physics beyond the standard model?
本文系统研究了星系剪切和flexion对早期与晚期宇宙矢量、张量模式的响应，发现剪切是探测宇宙弦的有力探针，并可用于约束脉冲星计时阵列相关的新物理。
2024-02-22 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Large deviations theory approach to cosmic shear calculations: the one-point aperture mass
本文提出了一个通用的形式主义，允许的累积量生成函数和一点概率分布函数（PDF）的孔质量（$\hat{M}_{ap}$），一个共同的观测宇宙剪切观测的推导。我们的形式主义是基于大偏差原理（LDP）适用于，在这样的宇宙学背景下，任意一组同心细胞的密度。我们在这里表明，LDP确实可以用于一个更大的家庭比以前设想的可观测量，如那些建立从连续和非线性泛函的密度分布。可观测孔径质量的一般表达式取决于约化的剪切剖面，使其成为投影密度场的一个相当复杂的函数。由于这个困难，通常采用的近似包括在忽略非线性效应的情况下，用这种结构中的剪力代替减小的剪力。我们能够精确地量化这种近似如何影响$\hat{M}_{ap}$统计特性。特别是，我们推导出纠正项的偏度的$\hat{M}_{ap}$和重建其一点PDF。
2017-08-01 astro-ph.CO
Roulettes: A weak lensing formalism for strong lensing - I. Overview
我们提出了一个新的视角对引力透镜。我们描述了一个新的扩展弱透镜形式主义能够描述强透镜图像。通过积分非线性测地偏差方程，弱透镜效应的放大矩阵被推广为一个独立的放大张量的总和。我们展示了如何通过一个通用的镜头扭曲的图像可以构建为一个“轮盘”，这是与放大张量的独立自旋模式的自然曲线的总和。即使对于在透镜的爱因斯坦半径附近或之内观察到的大光源，也可以构造高度失真的图像，其中剪切和会聚是大的。每个轮盘的振幅由透镜势的适当导数的和形成。因此，测量晶状体周围图像的这些单个轮盘提供了一种新的方式来重建强晶状体质量分布，而不需要晶状体模型。这种形式主义概括的收敛，剪切和弯曲的弱透镜到任意顺序，并提供了一个统一的桥梁之间的强，弱透镜制度。这篇综述论文附有一份更详细的论文II，arXiv：1603.04652
2016-07-26 astro-ph.CO gr-qc
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
Collapsing shear-free perfect fluid spheres with heat flow
本文从整体上研究了无剪切理想流体球在热流作用下的坍缩问题。我们应用一个紧凑的形式主义，简化了各向同性条件和共形平坦的条件。这种形式主义也提出了最简单的版本的主要交界处的条件，明确证明共形平坦和测地线的解决方案。它给出了正确的功能解开这个条件到众所周知的微分方程一样，阿贝尔，里卡蒂，伯努利和线性之一。它产生了一个替代的推导功能依赖度量组件的一般解决方案。我们把静态和时间相关模型的结果结合起来，描述了各向同性方程通解的六个生成函数。阐明了它们的共同特征和相互关系。给出了可分解的一般公式，其中包括坍缩到黑洞或裸奇点。
2012-05-06 astro-ph.CO gr-qc
Perturbative and numerical study of nonlinear relativistic effects in weak lensing
Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Université de Genève（日内瓦大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文研究了弱引力透镜中非线性相对论效应，通过Jacobi映射方法推导了旋转场、剪切B模及其角功率谱，发现考虑Sachs基底平行运输后，旋转与剪切B模谱分离，且在大角尺度上修正达5%，并首次分析了框架拖拽对剪切B模角功率谱的影响。
2026-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Effects of overlapping sources on cosmic shear estimation: Statistical sensitivity and pixel-noise bias
在第四阶段的成像巡天中，有相当数量的宇宙学有用信息来自于那些图像与天空中其他来源的图像重叠的来源。宇宙剪切信号主要编码在观测星系的估计形状中，因此直接受到重叠的影响。我们引入了一个框架的基础上的Fisher形式主义重叠源（混合）的宇宙剪切估计的影响进行分析。对于鲁宾天文台遗产调查的空间和时间（LSST），我们提出了预期的损失，统计灵敏度为十年的调查，由于混合。我们发现，对于大约62%的星系，有可能在全深度LSST图像中被检测到，至少有1%的通量在其像素是来自重叠的来源。我们还发现，重叠星系的措施之间的统计相关性，并在较小程度上较高的散粒噪声水平，由于它们的存在，减少星系的有效数密度，$N_{eff}$，由$\sim$ 18%。我们计算了$N_{eff}$的上限为39.4个星系/弧分$^2$在$r$带。我们研究了不同的恒星密度对$N_{eff}$的影响，并说明了将调查扩展到银河系低纬度地区的收益递减。我们扩展了Fisher形式主义来预测由于混合最大似然（ML）形状估计的像素噪声偏差的增加。我们发现，噪声偏置是敏感的特定形状估计和测量的整体平均形状，使用，和属性的星系，包括红移依赖的数量，如大小和光度。
2021-07-12 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmic Shimmering: the Gravitational Wave Signal of Time-Resolved Cosmic Shear Observations
本文提出利用引力波引起的天体形状随时间畸变来探测引力波的新方法，推导了响应函数与角相关函数，揭示其对最低频段敏感并产生独特角相关特征，为未来高分辨率巡天提供新观测途径。
2024-10-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constraints from the CFHTLenS shear measurements using a new, accurate and flexible way of predicting nonlinear mass clustering
我们探索宇宙剪切的宇宙学约束，使用一种新的方式建模的非线性物质相关函数。新的形式主义扩展了Angulo & White（2010）的方法，该方法操纵$N$体模拟的输出来表示不同宇宙学场景中的三维非线性质量分布。我们表明，从我们的方法在$1$到$300$ arcmin分离的剪切两点相关性的预测是准确的$\sim10$ \%水平，即使在宇宙学的极端变化。对于中等的变化，目标宇宙学类似于最近普朗克数据分析的首选，精度接近$\sim5$ \%。我们结合这种方法与蒙特卡洛马尔可夫链采样器探索约束$Λ$ CDM模型的剪切相关函数测量的加拿大-法国夏威夷望远镜透镜调查（CFHTLenS）。我们得到的参数组合$σ_8 (Ω_m/0.27)^{0.6} = 0.801 \pm 0.028$的约束。结合CMB数据的结果，我们得到了$σ_8 = 0.81 \pm 0.01$和$Ω_m = 0.29 \pm 0.01$的边缘化约束。这些结果与以前的分析是完全兼容的，这支持了我们的方法的有效性。我们讨论了我们的方法的优点和它提供的潜力，包括一个路径，将详细的重子的影响，除其他外的影响，在未来的高精度宇宙学分析。
2014-05-22 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak gravitational lensing of finite beams
弱引力透镜的标准理论依赖于无限小光束近似。在这种情况下，图像被扭曲的收敛和剪切，其各自的来源非物理依赖于解决问题的分布-所谓的里奇-外尔问题。在这封信中，我们提出了一个强透镜启发的形式主义来描述有限梁的透镜。我们解决的Ricci-Weyl问题明确表明，收敛是由封闭的光束，无论其分布。此外，剪切原来是由梁的有限性系统地增强。这意味着，特别是，剪切和收敛之间的凯撒-斯奎尔斯关系被违反，这可能对弱透镜调查的解释产生深远的影响。
2017-11-07 astro-ph.CO gr-qc
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
Small-scale shear: Peeling off diffuse subhalos with gravitational waves
亚星系尺度的暗晕（$M\lesssim 10^7 M_\odot$或$k\gtrsim 10^3 \,{\rm Mpc}^{-1}$）是暗物质（DM）的原始试验床。然而，它们太小，分散和黑暗，在任何现有的观测中都无法看到。在本文中，我们开发了一个完整的形式主义弱和强衍射透镜，它可以用来探测这样的subhalos与啁啾引力波（GWs）。此外，我们表明，纳瓦罗-弗伦克-怀特（NFW）subhalos在这个质量范围内确实可以单独检测，虽然在${\cal O}(10)$或更少的速度，每年在BBO和其他有限的小合并率和大所需的SNR $\gtrsim 1/γ(r_0) \sim 10^3$。这是可能的，因为NFW尺度半径$r_0$的大小与GW菲涅尔长度$r_F$相当，并且与所有现有的探测器不同，它们的透镜对较轻的subhalos更敏感。值得注意的是，我们的形式主义进一步揭示了弱透镜效应的频率依赖性（这实际上是可检测的效应）是由于在$r_F$的剪切$γ$。它不仅与近似的标度不变性相一致，而且提供了一种新的方法来测量质量分布在一个连续的更小的尺度的啁啾$r_F \propto f^{-1/2}$。同时，产生模糊爱因斯坦环的强衍射具有普遍的频率依赖性，只允许检测。这些都进一步证明了通过半解析讨论幂律配置文件。我们的发展，一个单一的透镜可以推广，并将促进衍射透镜探测DM和小规模的结构，以一个更具体和…
2021-09-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
