Quasar Microlensing Statistics and Flux-Ratio Anomalies in Lens Models
针对多像类星体透镜模型的流量比异常常被归因于微引力透镜的问题，该研究通过观测与模拟统计对比及多项检验，证实微引力透镜无法解释大部分异常，并提出结合积分场光谱宽线流量比约束透镜模型的方案。
2024-04-15 astro-ph.CO
The effect of macromodel uncertainties on microlensing modelling of lensed quasars
宇宙引力微透镜已被证明是约束多重成像类星体，特别是吸积盘和中心超大质量黑洞系统结构的有力工具。然而，衍生的模型上的约束可能会受到大的系统误差在建模的各个阶段，即，宏模型，微透镜放大倍率地图，和卷积与现实的光盘配置文件。特别是，它已经知道，不同的宏观模型的星系透镜，适合同样好的观察，可以导致不同的值的收敛，$κ$，和剪切，$γ$，需要产生放大地图。到目前为止，已经使用微透镜技术研究了25个微透镜类星体，其中每个系统都被单独或小样本建模和分析。由于即将进行的天气学全天巡天，这一情况即将改变，预计将发现数千个适合微透镜研究的类星体。在本研究中，我们调查的宏观模型的星系透镜和微透镜放大率地图之间的连接，在整个参数空间，为未来的研究显示微透镜系统的大的统计样本。特别是，我们使用55,900地图GERLUMPH参数调查（可在http://gerlumph.swin.edu.au在线），并确定区域的参数空间的宏模型的不确定性（$Δκ$，$Δγ$）导致统计上不同的放大率地图。为了了解和控制这种潜在的来源，系统误差来自微透镜吸积盘的限制，$Δκ$，$Δγ$的不确定性的影响，减轻策略进行了讨论。
2014-09-05 astro-ph.CO
A microlensing measurement of dark matter fractions in three lensing galaxies
直接测量星系中的暗物质分布目前只能通过使用引力透镜观测。透镜模型和恒星速度色散测量的组合提供了对单个星系中暗物质分布的最佳约束，然而它们可能相当复杂。本文利用微引力透镜效应的观测和模拟，测量了MG 0414+0534、SDSS J0924+0219和Q2237+0305三个透镜星系透镜像位置处的光滑（暗）物质质量分数。前两个系统由早期型透镜星系组成，在它们的近距离像对中都显示出通量比异常。像这样的异常表明很可能有很高的光滑物质百分比，事实上，我们更喜欢在MG 0414+0534中有大约50%的光滑物质，在SDSS J0924+0219中有大约80%的光滑物质。Q2237+0305的不同之处在于它的透镜图像位于棒旋透镜星系的中央千秒差距，我们预计恒星将主导质量分布。在这个系统中，我们发现一个光滑的物质百分比是一致的零。
2011-03-02 astro-ph.CO
Measuring Microlensing using Spectra of Multiply Lensed Quasars
我们报告的引力透镜类星体的光谱观测程序与多个图像。我们试图建立微透镜是否发生在每个类星体图像只使用单历元的观测。我们计算图像对中发射线的核心的通量比，以设定无微透镜的基线。连续通量比相对于该基线的偏移产生免于消光的微透镜放大率，因为消光同等地影响连续谱和谱线。当我们发现色微透镜时，我们试图限制类星体吸积盘的大小。SDSSJ 1004 +4112和HE 1104 -1805分别示出了振幅为$0.2< |Δm| < 0.6$和$0.2< |Δm| < 0.4$ mag的彩色微透镜。用尺寸为$r_s\propto λ^p$的高斯源（$I\propto \exp(-R^2/2r_s^2)$）模拟吸积盘，并使用放大图来模拟微透镜，我们发现SDSS 1004 +4112有$r_s(λ3363)=7\pm3 light-days (18.1\pm7.8 \times 10^{15} cm$）和$p=1.1\pm 0.4$，HE 1104 -1805有$r_s(λ3363)=6\pm2 light-days (15.5\pm5.2 \times 10^{15} cm$）和$p=0.7\pm0.1$。对于SDSSJ 1029 +2623，我们发现$\sim 0.4$ mag在连续通量比中具有很强的色度，这可能是由微透镜效应引起的，尽管并非所有可用的数据都符合这一解释。对于Q 0957 +561，我们…
2012-06-07 astro-ph.CO
Primordial black hole detection through diffractive microlensing
最近对引力波的观测激发了对原初黑洞存在的研究。我们提出了利用月球下的PBH作为透镜观测远距离类星体在红外到亚毫米波段的引力微透镜效应。在比得上透镜史瓦西半径（即$R_{\rm sch}\simeq λ$）的较长波长上进行观测的优点是可以探测到引力微透镜的波动光学特征。观测类星体微透镜光变曲线的衍射图样，可以打破透镜参数之间的简并性，直接确定透镜的质量以及透镜与观测者的距离。在假设暗物质全部由月下PBH组成的情况下，我们估算了波动光学光学厚度，并计算了每个类星体每年发生$\sim 0.1$到$\sim 0.3$事件的比率。此外，我们还提出了一个长期的调查类星体的节奏几乎一个小时到几天，解决光变曲线的波动光学功能，发现PBH和确定的暗物质的月球PBH以及它们的质量函数的分数。
2018-04-20 astro-ph.CO
Peculiar Transverse Velocities of Galaxies from Quasar Microlensing. Tentative Estimate of the Peculiar Velocity Dispersion at $z\sim 0.5$
我们提出利用引力微透镜引起的透镜类星体像的通量变率来测量大范围红移范围内透镜星系的横向奇特速度。微透镜变率是由观测者、透镜星系（包括星系内恒星的运动）和光源的运动引起的;因此，它的频率与星系的横向特有速度直接相关。这个想法是计算时间事件率（例如，峰值或焦散交叉率），在观察到的微透镜光变曲线的透镜类星体，可以与模型预测的不同值的横向特有速度。为了补偿大的时间尺度的微透镜的变化，我们建议计数和建模的事件的数量在一个合奏的引力透镜。我们开发的方法来实现这一目标，并将其应用于17透镜类星体系统的合奏。尽管现有的数据有缺陷，我们还是在$z\sim 0.5$，$σ_{\rm pec}(0.53\pm0.18)\simeq(638\pm213)\sqrt{\langle m \rangle/0.3 M_\odot} \, \rm km\, s^{-1}$获得了透镜星系特有的速度色散的初步估计。在零红移标度，我们得到，$σ_{\rm pec}(0)\simeq(491\pm164) \sqrt{\langle m \rangle/0.3 M_\odot} \, \rm km\, s^{-1}$，符合附近星系的特殊运动和最近的$N$体非线性重建的本地宇宙的基础上$Λ$ CDM。我们分析了该方法的不确定性的不同来源，发现对于目前的17个透镜系统的合奏误差主要是泊松噪声，但对于较大的合奏的平均恒星质量的…
2016-09-09 astro-ph.CO
Microlensing in globular clusters: the first confirmed lens
对球状星团的微透镜观测对于探测它们的低质量恒星和褐矮星的含量是非常有用的。利用迄今为止在银河系中心探测到的大量微透镜事件，我们研究了一些观测到的事件的透镜是否位于银河系球状星团中。事实上，我们发现，在四种情况下，一些事件可能是由于透镜位于球状星团本身。此外，我们还讨论了在M22中发现的微透镜事件。使用ESO VLT的自适应光学系统NACO，有可能识别出透镜，它原来是球状星团M22中的一颗质量约为0.18太阳质量的低质量恒星。
2013-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Further Evidence that Quasar X-Ray Emitting Regions Are Compact: X-Ray and Optical Microlensing in the Lensed Quasar Q J0158-4325
本文报道了双成像透镜类星体Q J 0158 -4325的四个新季节的光学监测数据和六个新时期的X射线测光结果。该系统已知的高振幅、短周期微透镜变化性在历史上已经排除了通过常规方法的时间延迟测量。我们试图绕过这个限制的应用程序的蒙特卡罗微透镜分析技术，但我们只能证明，延迟必须有预期的符号（图像A导致图像B）。尽管我们未能鲁棒地测量时间延迟，但我们成功地模拟了光学和X射线波长的微透镜，找到了软X射线发射测井的半光半径（r_{1/2,X,soft} /cm）= 14.3^{+0.4}_{-0.5}，硬X射线发射测井半光半径上限（r_{1/2,X,hard} /cm）<= 14.6，光学R波段（静止坐标系3100埃）连续谱发射区的倾斜校正刻度半径的精确估计为log（r_s/cm）= 15.6 ± 0.3。
2012-05-21 astro-ph.CO
Subaru through a different lens: microlensing by extended dark matter structures
我们研究引力微透镜信号所产生的空间扩展的对象过境前的一个有限大小的源星。最有趣的功能出现的透镜和源的大小可比的爱因斯坦半径的设置。利用这些信息，我们得到的约束，从斯巴鲁-HSC调查M31的NFW subhalos和玻色子星的小行星地球质量的暗物质人口。这些透镜剖面捕捉到了大范围的暗物质子结构的定性行为。我们发现，偏离约束的点状透镜（如原始黑洞和MACHO）成为可见的半径为0.1 $R_\odot$和更大的透镜，与透镜质量的上限减弱与透镜尺寸的增加。
2020-07-24 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational Lensing of Gravitational Waves: Probability of Microlensing in Galaxy-Scale Lens Population
随着观测到的引力波信号数量的增加，探测星系强引力波已成为可能。透镜星系也包含微透镜（例如，恒星和黑洞），在LIGO频率范围内的强透镜GW信号中引入进一步的频率依赖调制。给定透镜系统中的多个透镜化信号具有不同的基础宏观放大率（$|μ|$），并且位于不同的微透镜密度（$Σ_\bullet$）中，导致不同水平的微透镜化失真。这项工作量化的分数强透镜系统的影响，使用现实的模拟观测微透镜。我们研究了50个四重成像系统（四边形），通过为每个透镜信号生成50个实现。然而，我们的结论是同样有效的双成像系统（双打）的透镜信号。这里研究的透镜信号有$|μ|\sim[0.5, 10]$和$Σ_\bullet\sim[10, 10^3]~{\rm M}_\odot/{\rm pc^2}$。我们发现，微透镜效应是更敏感的宏观放大率比底层的微透镜密度，即使后者超过$10^3~{\rm M}_\odot/{\rm pc^2}$。对于总质量范围内的几乎所有双黑洞源[10 M $_\odot$，200 M $_\odot$ ]，透镜和非透镜GW信号之间的失配很少超过$1\%$。这意味着微透镜预计不会影响这种信号的检测或参数估计，并且当宏观放大率为${\leq}10$时，不会对识别不同的透镜对应物提出任何进一步的挑战。在LIGO-Virgo探测器网络的第四次观测运行中，四个探测器对中的${\sim}50\%$和两个探…
2022-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Finite-source and finite-lens effects in astrometric microlensing
本文的目的是研究具有扩展透镜和/或源的微透镜事件的天体测量轨迹。我们不仅考虑暗透镜，而且也考虑发光透镜。我们发现Takahashi（2003）给出的不连续的有限透镜轨迹在有限源区域将变为连续的。当透镜和源的尺寸不可忽略时，单独的点透镜（源）近似给出了天体测量信号的欠（过）估计。虽然当透镜经过光源表面时，光源的有限性被揭示出来，但是当透镜非常接近光源时，有限透镜信号最突出。本文讨论了银河系核球、小麦哲伦云和M31的天文微透镜效应，表明有限透镜效应已超出现有仪器的探测极限。然而，通过对天体测量椭圆的（非）检测，可以区分自透镜效应和晕透镜效应。我们还考虑透镜本身发光的情况，正如哈勃太空望远镜观测到的透镜事件一样。我们表明，天体测量信号将减少在发光透镜的情况下。事件的物理性质，如透镜-源通量比，透镜和源的大小，仍然可以通过拟合天体测量轨迹来导出。
2010-09-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A joint microlensing analysis of lensing mass and accretion disc models
多重成像类星体的微透镜效应是研究类星体结构的一个独特途径，可以深入到吸积盘和中心黑洞的大小。透镜类星体的近距离图像之间的通量比可以用来限制吸积盘的大小和温度分布。任何微透镜模型的起点是透镜的宏模型，其提供多个图像的位置处的会聚和剪切值。在这里，我提出了一种新的方法，独立于镜头的宏模型的微透镜建模。该技术被应用到MG 0414+0534的图像A1和A2的接近对，对于一组相对于波长具有大的变化的通量比。推断的吸积盘的大小和温度分布测量，以及在图像的位置处的平滑物质分数，在大范围的宏模型变化下是相当鲁棒的。使用纯粹的微透镜数据（通量比）来约束宏模型的情况下也提出。这是该技术在基准系统和一组通量比上的第一次应用;该方法很容易适用于此类对象的集合，并且可以扩展到光变曲线和/或成像数据。
2018-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Microlensing constraints on axion stars including finite lens and source size effects
一小部分轻标量暗物质，特别是轴子，可能组成玻色-爱因斯坦凝聚体，引力束缚团块，“玻色子星”，并在今天的星系晕中大量存在。我们计算了由普通QCD轴子和类轴子粒子组成的团块的引力微透镜事件的预期数量，并从EROS-2巡天和Subaru Hyper Suprime-Cam观测中导出了微透镜约束。我们进行了详细的透镜计算，包括在我们的分析有限透镜和源尺寸的影响。我们约束的部分暗物质坍缩成团块，个别的团块密度，和轴子自耦合的轴子质量。我们还考虑和约束团块组成的一个通用的标量暗物质候选人与排斥的自我相互作用。我们的分析为潜在的暗物质发现打开了一扇新的窗口。
2022-06-21 astro-ph.CO hep-ph
A partially occulting MACHO-microlensing event in the Twin Quasar Q0957+561
在几个透镜模型中分析了双类星体Q0957+561 A，B（Colley和Schild 2003）中的双峰类星体微透镜事件。在最真实的模型中，透镜可以分辨出图像B中椭圆形的类星体吸积盘明亮的内缘，它与吸积盘相交两次。这个镜头重0.5个地球质量，位于银河系内部，距离3千秒差距。在通过过程中，它部分掩盖了源，这使得它可以描述为一个原始的气体云的1.4太阳半径和17 K的温度，根据引力流体力学理论。这些天体对麦哲伦云和银河系中心的透镜效应也会导致掩星下降。
2016-12-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Initial Mass Function of Lens Galaxies from Quasar Microlensing
提出了一种基于类星体微透镜观测研究星系初始质量函数的新方法。我们利用24个透镜类星体的微透镜放大率的测量值来估计透镜星系中恒星星族的平均质量，而不需要对IMF的形状进行任何先验假设。恒星的估计平均质量为$\langle M \rangle =0.16^{+0.05}_{-0.08} M_\odot$（置信水平为68%）。我们使用这个平均质量把约束到两个重要的参数表征的透镜星系IMF：低质量的斜率，$α_2$，和低质量的截止，$M_{low}$。结合这些约束条件和基于透镜效应、恒星动力学和吸收光谱特征分析的先验信息，我们计算了参数$M_{low}$和$α_2$的后验概率分布。我们估计值的低质量端斜率的国际货币基金组织$\langle α_2\rangle=-2.6\pm 0.9$（重于银河系）和低质量截止$\langle M_{low}\rangle=0.13\pm0.07$。这些结果与以前对这些参数的研究一致，并且对不同合适的先验的选择保持稳定。
2019-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting dark objects with plasma microlensing by their gravitational wakes
本文研究移动质量在星际介质中产生的引力尾迹作为等离子体透镜的空间结构，发现其可补充引力微透镜探测暗天体，且仅超大质量天体尾迹能主导湍流。
2024-11-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mid-infrared microlensing of accretion disc and dusty torus in quasars: effects on flux ratio anomalies
在中红外（MIR）范围内观测到的多重成像类星体和活动星系核通常被认为不受其透镜星系中恒星产生的微透镜的影响。在本文中，我们研究了这一假设的有效域。事实上，这一前提忽视了在和平号范围内吸积盘的微透镜，也没有说明我们对尘埃环面的认识最近取得的进展。为了模拟微透镜效应，我们首先建立了一个由吸积盘和一个更大的环状环面组成的类星体的简化图像。模拟类星体，然后微透镜使用反向射线拍摄代码。我们模拟了不同透镜图像类型和投影在透镜中的紧凑物体的分数的微透镜的波长和尺寸依赖性。这使我们能够导出放大概率作为波长的函数，以及计算微透镜引起的透镜图像的光谱能量分布的变形。我们发现，微透镜的变化大到0.1马格是非常常见的11微米（双帧）。主要的信号来自吸积盘的微透镜效应，即使来自吸积盘的流量小到总流量的5%，微透镜效应也可能是显著的。我们还表明，Lbol <~ 10^45 erg/s的源的环面预计将明显的微透镜。因此，微透镜效应可以用来研究活动星系核的近红外内部结构。最后，我们调查微透镜在中红外线是否可以改变所谓的Rcusp关系，链接的透镜图像三重流时产生的源位于接近一个尖点宏焦。这种关系通常被用来识别透镜星系中的大质量（暗物质）子结构。我们发现，从Rcusp的显着偏差可能是预期的，这意味着微透镜可以解释部分的通量比问题。
2013-06-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Fast Multipole Method for Gravitational Lensing. Application to High Magnification Quasar Microlensing
介绍了利用快速多极子方法（FMM）加速引力透镜射线追迹计算的方法。当涉及大量偏转器$N_*$时，该方法允许非常快速地计算射线偏转，同时保持对误差的严格控制。特别是，我们应用这种方法，结合逆多边形映射技术（IPM），类星体微透镜产生微透镜放大倍率地图非常高的工作量（高放大倍率，大尺寸和/或高分辨率），需要非常大量的偏转器。使用FMM-IPM，计算时间可以相对于标准逆向射线拍摄减少因子$\sim 10^5$，使得在个人计算机上使用该算法与在GPU上使用标准IRS相当。我们还提供了一个灵活的Web界面，便于使用FMM-IPM \footnote{http://gloton.ugr.es/microlensing/}计算微透镜放大率图。我们通过将这种新方法应用于一些具有挑战性的有趣的天体物理场景，包括聚集的原始黑洞，或靠近星系团巨大弧的极度放大的恒星，来验证这种新方法的威力。我们还展示了FMM的性能/使用计算射线偏转晕产生的宇宙学模拟组成的大量（$N\gtrsim 10^7$）的元素。
2022-11-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Wave effects in the microlensing of pulsars and FRBs by point masses
在微透镜研究中，波效应常常被忽略;然而，对于相干点状源，如射电星和快速射电暴（FRB），波效应在它们的引力透镜中将变得重要。在本文中，我们描述了波动光学的形式主义，它的各种限制，以及这些限制的条件。使用简单的点透镜作为一个例子，我们将表明，波效应的频率依赖性打破了通常的几何光学极限中存在的简并性，并且相长干涉导致更大的放大率。与几何光学系统相比，后一个事实导致波动光学系统中微透镜事件的截面的一般增加。对于实际的高灵敏度光谱灵敏度，这导致透镜截面的相对提升超过一个数量级。我们将点透镜模型应用于FRB和射电星的透镜效应，发现这些射电源将在全波光学机制中被$0.1-100\,M_\oplus$范围内的孤立质量透镜效应，其中包括自由浮动的行星（FFP），其爱因斯坦半径小于菲涅耳尺度。更一般地，干涉图案允许瞬时确定透镜质量，不像传统的微透镜技术，其仅从事件时间尺度产生质量推断。
2020-07-13 astro-ph.CO astro-ph.EP astro-ph.HE
HOLISMOKES -- I. Highly Optimised Lensing Investigations of Supernovae, Microlensing Objects, and Kinematics of Ellipticals and Spirals
本文介绍了作为超新星物理和宇宙学探索的超新星强引力透镜的HOLISMOKES计划。我们使用四种不同的超新星爆发模型研究了微透镜效应对超新星Ia早期光谱的影响，发现在超新星爆发后的10个静止帧天内，由于微透镜效应引起的超新星Ia光谱的畸变通常可以忽略不计（$<$在1 $σ$扩散内畸变1%，在2 $σ$扩散内畸变$\lesssim$ 10%）。这表明利用透镜Ia超新星获得本征早期SN谱以破译Ia超新星的祖先具有很好的前景。作为一个有用的透镜超新星Ia宇宙学的演示，我们模拟了一个样本的模拟透镜超新星Ia系统，预计有准确和精确的时间延迟测量的时代，鲁宾天文台遗产调查的空间和时间（LSST）。采用现实的，但保守的不确定性的时间延迟距离和透镜角直径的距离（分别为6.6%和5%），我们发现，一个样本的20透镜超新星Ia将允许约束的哈勃常数（$H_0$）与1.3%的不确定性，在平坦的$Λ$ CDM宇宙学。我们发现在开放的$Λ$ CDM宇宙学中，$H_0$也有类似的约束，而在平坦的$w$ CDM宇宙学中，该约束退化为$3\%$。我们预计透镜SNe是一个独立的和强大的探测SN物理和宇宙学在即将到来的LSST时代。
2020-11-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
The Impact of the Mass Spectrum of Lenses in Quasar Microlensing Studies. Constraints on a Mixed Population of Primordial Black Holes and Stars
我们表明，类星体微透镜放大率统计引起的人口的点微透镜分布根据质谱可以很好地近似由一个单一的质量，“单色”，人口。当空间分辨率（物理上由源的大小定义）与爱因斯坦半径相比很小时，单色粒子群的质量与质谱的几何平均值相匹配。否则，最佳拟合质量可能更大。考虑到退化的几何平均值，在原始黑洞和恒星混合分布的假设下解释类星体微透镜观测，使得存在大量的中等质量黑洞（$\sim$ 100 $M_\odot$）不太可能，但在2- $σ$置信区间内，存在大量（占总质量的$\gtrsim 40\%$）亚恒星黑洞（$\sim$ 0.01 $M_\odot$）。
2020-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Microlensing of the broad line region in 17 lensed quasars
当强透镜类星体的图像被微透镜化时，由于相应发射区域的大小不同，其光谱的不同分量预计会被差分放大。预计将在连续谱中观察到色度变化，而发射线应根据它们所起源的区域的大小、几何形状和运动学而变形。到目前为止，仅在少数系统中报告了发射线的微透镜。本文研究了17个透镜类星体的成对像光谱的微透镜变形。该样品由13对以前未发表的光谱和4对来自文献的光谱组成。我们的分析是基于光谱分解技术，使我们能够独立的类星体发射线的详细建模的磁通量的微透镜部分隔离。使用这种技术，我们检测到85%的系统中的连续微透镜。其中，80%显示出宽发射线的微透镜效应。聚焦于我们光谱中最常见的谱线（CIII和MgII），我们检测到蓝色或红色机翼的微透镜，或者具有相同振幅的两个机翼的微透镜。这一观察结果意味着宽线区域一般不是球对称的。此外，频繁检测的蓝色和红色翅膀的微透镜独立，但不同时具有不同的幅度，不支持现有的微透镜模拟的双锥流出。我们的分析还提供了透镜图像之间的内在通量比和影响连续体的微透镜的大小。这两个量是特别相关的确定的物质在星系中的clusific形式的分数和检测的暗物质子结构通过识别的流量比异常。
2012-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Test of relativistic gravity using microlensing of relativistically broadened lines in gravitationally lensed quasars
我们表明，在强透镜类星体中观测相对论性加宽的发射线（例如X射线中的Fe K α线）的微透镜效应的时间依赖性，可以提供超大质量黑洞视界附近圆形轨道的天体力学数据。该信息可以从放大线的红/蓝边缘的演化的观察中提取，所述红/蓝边缘刚好在微透镜焦散线穿过最内侧稳定圆形轨道的周期之前和之后。这种演化的函数形式对吸积黑洞和微透镜焦散网络系统的许多天体物理参数不敏感（与全谱线的演化相反）。测量红/蓝边缘的时间演化可以精确测量引力红移和圆形轨道速度的径向依赖性，直到最里面的稳定圆形轨道。这些测量可以用来区分广义相对论和相对论引力的替代模型，其中光子和大质量物体绕引力中心的动力学不同于史瓦西或克尔时空中的测地线。
2015-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
