LoCuSS: The Near-Infrared Luminosity and Weak-Lensing Mass Scaling Relation of Galaxy Clusters
本文给出了弱透镜星系团质量$M_{WL}$和近红外光度$L_K$之间的第一个标度关系。我们的研究结果是基于斯巴鲁,英国红外望远镜,Mayall望远镜和MMT上的宽视场仪器观察到的17个星团。我们集中在投影的二维弱透镜质量和光谱确认的亮度之间的关系在1 Mpc,建模为$M_{WL} \propto L_{K}^b$,获得的幂律斜率的$b=0.83^{+0.27}_{-0.24}$和$σ_{lnM_{WL}|L_{K}}=10^{+8}_{-5}\%$的内禀散射。~10%的固有散射是我们结果的一致特征,无论我们如何修改测量质量和光之间关系的方法。例如,将质量解投影并测量$r_{500}$内的两个量,其本身从透镜分析获得,产生$σ_{lnM_{WL}|L_{K}}=10^{+7}_{-5}\%$和$b=0.97^{+0.17}_{-0.17}$。我们还发现,选择成员的基础上,他们的(J-K)的颜色,而不是光谱红移既不增加的散射,也不修改的斜率。总的来说,我们的研究结果表明,近红外光度测量的规模相当于$r_{500}$(通常为1 Mpc的样品)是一个低散射和相对便宜的代理弱透镜质量。因此,近红外光度可能是星团宇宙学实验的一个有用的质量代理。
2014-07-07 astro-ph.CO
Statistical challenges in weak lensing cosmology
宇宙弱透镜是宇宙学的有力探索。在这里,我们解决一个最基本的,弱透镜宇宙学中固有的统计问题:我们是否可以恢复初始的高斯信息内容的大尺度结构通过结合弱透镜观测,这里集中在弱透镜功率谱和双谱。为了解决这个问题,我们充分考虑到不同的多极子的功率谱和不同的三角形配置的双谱之间的相关性,从有限区域的调查测量。特别是,我们表明,超级调查模式的长度尺度大于或相当于调查的大小,导致显着的样本方差弱透镜相关性通过模式耦合与子调查模式,由于非线性引力集群-所谓的超级样本方差。本文首先讨论了超样本方差的来源,然后研究了弱透镜关联函数在三点水平上所包含的信息量。
2014-07-12 astro-ph.CO
Cosmology from cross correlation of CMB lensing and galaxy surveys
近年来,宇宙微波背景(CMB)与其它大尺度结构(LSS)示踪剂的互相关效应被用来探测CMB透镜效应。目前的实验也变得足够灵敏,可以在没有辅助示踪剂的帮助下测量CMB透镜效应。随着数据质量的迅速提高,有人建议CMB透镜-LSS互相关可以为描述宇宙学结构增长的参数提供新的见解。在这项工作中,我们进行预测,结合透镜潜在的自功率谱从各种未来的CMB实验,星系的星系功率谱从星系调查,以及两者之间的交叉功率谱,边缘化的一些银河系和非银河系的宇宙学参数。我们发现,CMB透镜-LSS互相关包含了重要的参数,如红移分布和LSS示踪剂的偏见的信息。我们还发现,互相关信息将导致独立的宇宙学参数,如中微子质量和再电离光学深度的探针。
2013-11-04 astro-ph.CO
Weak Lensing Minima and Peaks: Cosmological Constraints and the Impact of Baryons
我们提出了一种新的统计量来提取弱透镜数据中的宇宙学信息:透镜极小值。我们还研究了重子对峰值和最小计数的宇宙学约束的影响。利用\texttt{MassiveNuS}模拟,我们发现透镜极小值对非高斯宇宙学信息敏感,并且与透镜功率谱和峰值计数互补。对于LSST的调查,我们获得$95\%$可信区间的组合透镜的最小值和峰值,显着强于单独从功率谱,由$44\%$,$11\%$,和$63\%$的中微子质量总和$\sum m_ν$,物质密度$Ω_m$,波动幅度$A_s$,分别。我们利用流体力学模拟\texttt{BAHAMAS}和\texttt{Osato15}研究重子过程对透镜极小值和峰值的影响。我们发现,忽略重子效应将导致强($\approx 4 σ$)的偏见,从峰值计数的推论,但可以忽略不计($\approx 0.5 σ$)的最小计数,这表明透镜最小是一个潜在的更强大的工具对重子效应。最后,我们证明,在原则上可以减轻偏见,而不会显着降低宇宙学约束,当我们模型和边缘化重子效应。
2019-10-09 astro-ph.CO
Cosmological Constraints with Void Lensing I: the Simulation-Based Inference Framework
本文提出基于模拟推断的框架,通过前向建模和神经密度估计器,在无解析模型下利用空洞透镜效应估计宇宙学参数Ω_m和S_8,验证表明估计无偏且误差准确。
2025-04-21 astro-ph.CO
Measuring lensing ratios with future cosmological surveys
CMB透镜/星系计数和星系切变/星系计数交叉相关之间的比率结合了来自不同宇宙学探测器的信息,以推断较少依赖于天体物理学不确定性的宇宙学测量,并可以限制宇宙的几何形状。我们讨论了未来的前景,如前所述,这种透镜比的测量,即与使用的Limber和平坦的天空近似和忽略所有的影响,从观察过去的光锥星系调查。然后,我们将展示如何在这个估计的宇宙学信息的影响,由Limber近似和列入红移空间畸变(RSD)和放大透镜贡献的星系数计数。我们发现放大率透镜贡献引起了透镜比的多极依赖性,结合后$Planck$ CMB调查和类似欧几里得实验,我们证明这种依赖性在统计学显着水平上是可以检测到的。我们提出了一个改进的估计,考虑到这种角度尺度的依赖。使用这种扩展的形式主义,我们提出了即将到来的和未来的宇宙学调查的预测,我们在何种程度上的透镜比信息可以改善宇宙学参数的CMB约束。我们得到,对于允许中微子质量、空间曲率和暗能量状态方程变化的扩展宇宙学模型,$Planck$对这些参数和$H_0$的约束可以通过包含单个透镜比的$\sim 40\%$和加入9个透镜比的联合测量和类欧几里德巡天的$\sim 60-70\%$来减少.我们还发现,忽略放大透镜效应的贡献会导致在组合分析中导出的宇宙学参数出现偏差。
2020-06-02 astro-ph.CO
Probabilistic Cosmological Mass Mapping from Weak Lensing Shear
我们从星系椭圆率星表中推导出在透镜势空间过程之前的引力透镜剪切场和会聚场。我们证明了我们的算法的性能与模拟高斯分布的宇宙透镜剪切图和重建的质量分布的合并星系团阿贝尔781使用星系椭圆测量深透镜调查。鉴于临时后验样本的透镜剪切或收敛领域的天空中,我们描述了一个算法来推断宇宙学参数通过透镜场边缘化。在我们的算法的最一般的配方,我们不做假设弱剪切或高斯分布的形状噪声或剪切。因为我们需要的解决方案和矩阵行列式的线性系统的尺寸,规模与星系的数量,我们希望我们的算法需要并行的高性能计算资源的应用正在进行的广域透镜调查。
2016-10-21 astro-ph.CO
COSMOS weak-lensing constraints on modified gravity
观测到的宇宙加速,可以通过暗能量来解释,也可以通过引力的修正来解释,引力的修正也会引起宇宙学扰动演化的修正。我们使用来自COSMOS巡天的新的弱透镜数据来检验与广义相对论的偏差。从GR的偏离参数化的模型无关的方式,一贯参数化的两点宇宙剪切振幅和增长。使用CMB先验,我们进行了可能性分析。我们发现信号的振幅上的约束并不表示偏离广义相对论。
2010-12-29 astro-ph.CO
Impact of weak-lensing mass-mapping algorithms on cosmology inference
本研究评估不同质量映射算法对弱引力透镜峰值计数推断宇宙学参数的影响,发现MCALens算法相比Kaiser-Squires可将约束改善157%,强调选择先进算法对提高宇宙学推断精度的重要性。
2025-04-21 astro-ph.CO
Constraining the Minimum Luminosity of High Redshift Galaxies through Gravitational Lensing
我们模拟了引力透镜对高红移星系源计数的影响,预计在不久的将来由哈勃前沿场计划和詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)观测。将透镜作用物体的质量密度剖面取为奇异等温球(SIS)或Navarro-Frenk-White(NFW)剖面,模拟了红移z_L = 0.5的透镜,并探讨了由此产生的放大偏差及其随透镜速度色散、仪器光度灵敏度、背景源总体红移、以及源的固有最大绝对幅度(M_{max})。我们发现,引力透镜使HUDF(df/dν_0 ~ 9 nJy)和JWST中深巡天(df/d ν_0 ~ 6 nJy)在θ E/2 <= θ<= 2θ E(其中θ E是爱因斯坦角)角区内观测到的红移z >= 13的星系数分别增加了约3倍和1.5倍。此外,我们发现,即使在负的放大率偏差的情况下,减少了观察到的数目计数的背景源,透镜效应提高了灵敏度的计数的内在微弱幅度截止的Schechter光度函数。在一个以强透镜星系团为中心的场中,用JWST对z ≥ 6和z ≥ 13星系的观测可以用来推断这个截止星等,其亮度值可以达到M_{max} ~ -14.4和-16.1等(L_{min} ~ 2.5*10^{26}和1.2*10^{27} erg s^{-1} Hz^{-1}),在现有理论模型所涵盖的范围内。因此,引力透镜可能提供一种有效的方法来限制高红移星系的低光度截止。
2013-11-25 astro-ph.CO
Combining strong and weak lensing estimates in the Cosmos field
我们提出了一个综合的宇宙剪切分析的建模的视线扭曲的强透镜扩展弧和星系的形状测量在COSMOS领域。我们发展了一个框架来预测宇宙剪切的强透镜和星系形状测量的小尺度物质功率谱的基础上的协方差。弱透镜测量是使用来自COSMOS调查的数据进行的,该数据使用超快速图像生成器UFig(Berge 2013)的克隆方案进行校准。强透镜分析是通过对来自同一哈勃空间望远镜成像数据集的具有主透镜偏转器和外部剪切组件的透镜弧进行正演建模来进行的。与样本的三个强透镜剪切测量,我们提出了一个2-西格玛检测的互相关信号之间的两个互补测量的宇宙剪切沿同一视线。随着下一代地面和空间观测站的大样本镜头,两个探头的信号与大样本镜头的协方差允许系统检查,交叉校准的两个测量和小尺度剪切功率谱的测量。
2021-01-14 astro-ph.CO
Evidence for the accelerated expansion of the Universe from weak lensing tomography with COSMOS
本文对HST COSMOS巡天进行了层析宇宙学弱透镜分析。应用我们的透镜优化的数据减少,主成分插值的ACS PSF,和改进的建模的电荷转移效率低,我们测量的透镜信号,这是符合纯引力模式,没有显着的形状系统。我们仔细估计的统计不确定性,从模拟宇宙般的领域获得射线跟踪通过千年模拟。我们在模拟的天基数据上测试我们的管道,使用射线跟踪重新校准非线性功率谱校正,采用光度红移来减少固有星系排列的潜在污染,并边缘化系统的不确定性。我们发现,透镜信号的规模与红移的预期从广义相对论的和谐LCDM宇宙学,包括不同的红移箱之间的完整的互相关。对于一个平坦的LCDM宇宙学,我们从透镜测量到σ_8(Omega_m/0.3)^0.51=0.75+-0.08,与WMAP-5完全一致,得到联合约束Omega_m=0.266+0.025-0.023,σ_8 =0.802+0.028-0.029(所有68%置信度)。放弃平坦性假设,仅使用HST关键项目和BBN先验,我们从层析透镜分析中发现在94. 3% conf.处有一个负的减速参数q_0,为宇宙加速膨胀提供了独立的证据。对于平坦的wCDM宇宙学和先验w在[-2,0]中,我们得到w<-0.41(90%置信度)。我们的暗能量约束仍然相对较弱,这完全是因为宇宙的面积有限。然而,他们提供了一个重要的证明层析弱透镜测量从空间的有用性。(节略)
2010-03-24 astro-ph.CO
Cosmological models discrimination with Weak Lensing
弱引力透镜为直接绘制宇宙中的暗物质提供了一种独特的方法。大多数透镜分析使用宇宙剪切场的两点统计来约束产生简并的宇宙学模型,例如sigma_8和Omega_M之间的r.m.s.的质量波动在8兆秒差距/小时的规模和物质密度参数都在z = 0。然而,两点统计只能测量场的高斯特性,弱透镜场是非高斯的。研究表明,对弱透镜效应数据进行非高斯统计估计可以改善对宇宙学参数的约束。在本文中,我们系统地比较了广泛的非高斯估计,以确定哪一个宇宙学参数提供更严格的约束。这些统计方法包括偏度,峰度和更高的批评测试在几个稀疏表示,如小波和曲波;以及双谱,峰值计数和一个新引入的统计称为小波峰值计数(WPC)。基于稀疏表示的比较表明,小波变换是最敏感的非高斯宇宙结构。在弱透镜质量图中,非高斯特性的最佳统计量似乎是WPC。最后,我们表明,sigma_8 -Omega_m退化可以更好地打破,如果WPC估计进行弱透镜质量地图过滤的小波方法,MRLens。
2009-04-20 astro-ph.CO
Gauge-Invariant Formalism of Cosmological Weak Lensing
我们提出了宇宙学弱透镜的规范不变形式,解释了由于线性量级的标量、矢量和张量扰动引起的所有相对论效应。虽然光的传播完全由测地线方程描述,但光子波矢量与物理量的关系需要定义它们的框架的规范。通过构造观测者和源位置的局部四分体基,我们阐明了弱透镜观测量(如会聚、剪切和转动)与源静止坐标系中定义的物理尺寸和形状以及观测者静止坐标系中测量的观测角和红移之间的关系。与标准的透镜形式主义相比,额外的相对论效应对所有的透镜观测量都有贡献。我们明确验证规范不变性的透镜观测量,并比较我们的结果与以前的工作。特别是,我们证明,即使在存在的矢量和张量扰动,物理旋转的透镜观测值消失在线性顺序,而四分之一的基础旋转沿光传播相比,FRW坐标。虽然后者经常被用作探测原始引力波,但四分体基底的旋转确实不是一个物理观测。进一步阐明了它与弱透镜下的E-B分解的关系。我们的形式主义提供了一个透明的和全面的宇宙学弱透镜的观点。
2018-04-09 astro-ph.CO
Forecasts of cosmological constraints from Type Ia supernovae including the weak-lensing convergence
我们调查如何从超新星Ia的宇宙学约束改善包括弱透镜收敛的影响。为此,我们引入对数正态函数作为收敛PDF,对超新星Ia的透镜散射幅度进行建模,并对超新星Ia进行样本选择,以避免强透镜样本。与其他不确定性的贡献相比(例如,内禀幅度散射),我们发现在$z > 1$处透镜效应占主导地位。在此基础上,对宽视场超新星巡天望远镜观测的参数约束进行了预测,结果表明,考虑弱透镜效应后,密度参数$Ω_m$或$Ω_Λ$以及暗能量状态方程$w$的约束条件得到了改进,尤其是对于红移较高的SNe Ia样品$z > 1$ .此外,我们看到中微子$Σm_ν$的总质量和(冷)暗物质密度参数$Ω_{c}$之间的简并可以解决。
2019-06-25 astro-ph.CO
Simultaneous Constraints on Cosmology and Photometric Redshift Bias from Weak Lensing and Galaxy Clustering
我们调查预期的宇宙学约束的弱透镜和大规模星系团的组合,使用现实的红移分布。在弱透镜红移分布(红移为0.05)中引入系统偏差会在恢复的物质功率谱振幅和暗能量状态方程中产生$>2σ$偏差,用于初步的第三阶段调查。我们证明,如果我们假设星系团样本的高质量红移信息,则可以通过边缘化假设的弱透镜红移分布中的未知偏差来在很大程度上消除这些宇宙学误差。此外,宇宙学的约束力大部分保留,尽管删除了许多关于弱透镜红移分布偏差的信息。我们表明,这来自宇宙剪切和星系团之间的相互关联剪切和星系数密度的组合互补简并方向。最后,我们研究如何执行自校准时,假设的分布不同于真实分布的一个简单的均匀偏置。我们发现,这种自校准方法的有效性将取决于一个给定的实验的细节和性质的不确定性估计的红移分布。
2016-07-26 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
Probing cosmology with weak lensing selected clusters II: Dark energy and f(R) gravity models
正在进行的和未来的宽视场星系巡天可以单独通过宇宙剪切测量来定位一些星系团。利用弱透镜选择星系团的统计数据研究宇宙学模型的约束。我们扩展了我们以前的理论框架来模拟宇宙学模型的变体以及标准的$Λ$ CDM模型中的集群的统计特性。弱透镜选择的集群不依赖于传统的假设,如光度和质量之间的关系和/或流体静力平衡,但一些观测效果妥协鲁棒的识别。我们利用大量的模拟弱透镜星表和解析模型,对Hu和Sawicki提出的两个相互竞争的宇宙学模型$w$ CDM模型和$f(R)$模型进行了Fisher分析和预测.我们发现,即使在存在星系形状噪声和掩蔽区的情况下,弱透镜选择星系团与宇宙剪切功率谱相结合时,也是宇宙学的极好探针。利用弱透镜选择星系团的信息,对$w$ CDM模型和$f(R)$模型的宇宙学参数估计精度分别提高了$\sim1.6$和$\sim8$倍.在$1250$平方度的天空覆盖范围内,Hyper Suprime-Cam巡天可以将暗能量$w_{0}$的状态方程约束在$Δw_0 \sim0.1$能级上。当考虑宇宙微波背景测量的约束时,它还可以在$|f_{R0}| \sim5\times10^{-6}$水平上约束$f(R)$模型中附加的标量自由度。未来的弱透镜巡天覆盖范围为$20,000$平方度,即使没有宇宙微波背景测量,也将对$w_{0}$和$|f_{R0}|$施加更严格的约束。
2015-11-04 astro-ph.CO
Using Cross-Correlations to Calibrate Lensing Source Redshift Distributions: Improving Cosmological Constraints from Upcoming Weak Lensing Surveys
透镜源样本中星系数密度与重叠光谱样本中星系数密度之间的互相关性原则上可以用来校准透镜源的红移分布。在本文中,我们详细研究在何种程度上这种互相关方法可以减轻宇宙学信息的损失,在即将到来的弱透镜调查(结合CMB前)由于缺乏知识的源分布。我们考虑了一个光度红移可用的情况,发现,除非光度红移分布p(z_{ph}| z)被先验地非常精确地校准(对于,例如,EUCLID),对p(z_{ph})的附加约束|z)在很大程度上恢复了最初由于dn/dz(z)中的不确定性而丢失的宇宙学信息。只考虑到在照片-z精度的增益,而不是额外的宇宙学信息,增强的暗能量的品质因数高达4(40)可以实现的SuMIRe(斯巴鲁测量的图像和红移,组合的超级凸轮透镜调查和总理焦点光谱仪红移调查)的透镜和红移调查(EUCLID类)的组合。然而,该方法的成功是非常敏感的,我们的知识的星系偏置源样本的演变。如果这种偏差是由大量红移仓中的每一个中的自由参数来建模的,我们发现在每个红移切片中b_i \sqrt{Δz}上需要0.01阶的先验(其中Δz是第i个源箱中的箱宽度,b_i是星系偏差的值)以优化来自互相关方法的增益(即,如果精确地知道偏差,则接近可达到的宇宙学约束)。[删节]
2013-07-19 astro-ph.CO
A Weak Lensing Detection of the Cosmological Distance-Redshift Relation Behind Three Massive Clusters
弱透镜效应的振幅会随着源距的增加而增加,在透镜后面会急剧上升,并在高红移时达到饱和,提供了一种独立于模型的测量宇宙几何的方法。我们测量了三个大质量星系团A370(z=0.375),ZwCl 0024 +17(z=0.395)和RXJ 1347 -11(z=0.451)的红移弱透镜振幅,使用深,三色斯巴鲁成像。我们定义的深度透镜人口的COSMOS和GOODS领域,提供了一个一致性检查的照片Z估计在很大范围内的红移和幅度。预测的距离红移关系是遵循最深的数据集,A370,为广泛的宇宙学,并与其他两个集群不太准确的数据是一致的。将这一结果换算到一个新的~25个大质量星系团的调查中,应该会提供一个有用的宇宙学约束w,补充现有的技术,距离测量覆盖了未经测试的红移范围,1<z<5。
2011-01-10 astro-ph.CO
Consequences of CCD imperfections for cosmology determined by weak lensing surveys: From laboratory measurements to cosmological parameter bias
微弱的引力透镜会使光线被前景物质的引力弯曲,从而导致星系表观形状的微妙变化。通过测量大量星系的形状(最近的调查中有数百万个,未来的调查中将达到数百亿个),我们可以推断出决定宇宙学的参数。用于记录天空图像的探测器的缺陷可能会导致星系表观形状的变化,这反过来又会使推断的宇宙学参数产生偏差。在本文中,我们认为两个广泛讨论的传感器缺陷的效果:树环,由于杂质梯度,导致横向电场的电荷耦合器件(CCD),和像素大小的变化,由于周期性的CCD制造误差。当探测器受到均匀照明(平场图像)时,可以观察到这些缺陷。我们开发的方法来确定虚假的剪切和收敛(由于不完善)从平场图像。我们计算了如何虚假剪切时,添加到透镜剪切将偏向宇宙学参数的测定。我们将我们的方法应用于大型综合巡天望远镜(LSST)的候选传感器作为一个及时和重要的例子,分析实验室中LSST原型CCD记录的平场图像。我们发现LSST CCD中存在的树环和周期性像素尺寸变化将对从透镜功率谱确定的宇宙学参数,特别是w,Ω m和σ 8引入可忽略的偏差。
2016-04-26 astro-ph.CO
Constraints on cosmological models from strong gravitational lensing systems
强透镜已经发展成为探索宇宙学和星系(它们的结构,形成和演化)的重要天体物理工具。利用引力透镜理论和星系团质量分布模型,通过各种大型系统的引力透镜巡天和星系团的引力透镜作用,并结合X射线观测,试图收集到一个比较完整的关于哈勃常数独立于两个角直径距离之比$D_{ds}/D_s$的观测数据,并检验它作为其它宇宙学探测补充的可能性。一方面,强引力透镜类星体星系系统通过结合恒星运动学(中心速度色散测量)和透镜几何学(从图像位置确定爱因斯坦半径)创造了这样一个新的机会。我们应用这样的方法组合引力透镜数据集,包括70个数据点,从斯隆透镜ACS(SLACS)和透镜结构和动力学调查(LSD)。另一方面,一个新的样本的10个透镜星系团的红移范围从0.1至0.6仔细选择从强引力透镜系统的X射线卫星观测和光学巨发光弧,也被用来约束三个暗能量模型($Λ$ CDM,常数$w$和CPL)在一个平坦的宇宙假设。对于包含36个双像透镜和10个强透镜弧的全样本($n=80$)和限制样本($n=46$),我们得到了较好的基本宇宙学参数拟合值,与文献中已知的结果基本一致。这一结果鼓励进一步发展这种方法,并在未来获得更大的样品上使用。
2012-02-22 astro-ph.CO
Cosmological test of gravity using weak lensing voids
对广义相对论(GR)的修改通常包含筛选机制,以便与现有的重力测试保持兼容。在密度不足的区域,屏蔽的效率较低,这表明宇宙空洞可以成为一个有用的宇宙学探测器,用于约束修正的引力模型。特别是,弱透镜的空隙已被提出作为一个有前途的测试这样的理论。通常,空洞是从星系分布中识别出来的,使它们成为底层物质场的有偏示踪剂。另一种方法是研究弱透镜图中识别的空洞--弱透镜空洞--已被证明更好地对应于真正的低密度区域。在本文中,我们研究了弱透镜空洞的能力,以检测签名的修改重力。通过对空洞丰度和弱透镜分布的研究,我们发现这两种统计量都是引力的敏感探针。这些都是量化的信噪比(SNR)的LSST类调查将能够区分不同的重力模型。我们发现,弱透镜空洞的切向剪切剖面是相当好的比星系空洞在这一点上,虽然空洞的信噪比略低于弱透镜峰。对于LSST类勘测中的一种流行的修正重力,空洞和峰值的丰度分别为$\rm{SNR} = 50$和$70$。
2019-10-16 astro-ph.CO
Cosmology and astrophysics from relaxed galaxy clusters - IV: Robustly calibrating hydrostatic masses with weak lensing
这是研究大质量、动态松弛的星系团的天体物理学和宇宙学的系列论文中的第四篇。在这里,我们使用测量弱引力透镜从称重巨人项目校准钱德拉X射线测量的总质量依赖于假设的流体静力平衡。这种X射线和透镜质量的比较提供了一个测量的组合偏差的X射线流体静力学质量由于天体物理和仪器的来源。假设宇宙学是固定的,并且在从X射线数据确定的特征半径(r_2500)内,我们测量到透镜与X射线的质量比为0.96 +/- 9%(stat)+/- 9%(sys)。我们没有发现这个比例与质量,红移或用于选择样品的形态指标的显着趋势。根据最大规模的,轻松的集群从水力模拟的预测,我们的研究结果不赞成强,百分之十的偏离流体静力学平衡在这些半径。此外,我们发现从c_200 = $3.0_{-1.8}^{+4.4}$的透镜数据测量的样品的平均浓度。在透镜系统学方面预期的短期改进,以及松弛透镜样品的适度扩大,可以很容易地将测量精度提高30- 50%,从而导致在宇宙学约束中采用X射线流体静力学质量估计的类似改进,例如来自星系团气体质量分数的Omega_m。
2015-09-07 astro-ph.CO
SKA Weak Lensing I: Cosmological Forecasts and the Power of Radio-Optical Cross-Correlations
我们从涉及平方公里阵列(SKA)的弱引力透镜调查中构建宇宙学参数约束的预测。考虑到物质含量,暗能量和修改后的重力参数,我们表明,第一阶段的SKA(SKA 1)可以与其他第三阶段的实验,如暗能量调查(DES)和完整的SKA(SKA 2)可能会形成更严格的约束比第四阶段光学弱透镜实验,如那些将与LSST,WFIRST-AFTA或欧几里得类设施进行。单独使用弱透镜,从SKA 1到SKA 2代表物质中的$\sim10$、暗能量中的$\sim10$和修改后的重力参数中的$\sim5$的改进。我们还表明,第一次,强大的结果,即第三阶段和第四阶段的实验的严格约束(在$\sim5\%$),可以从光学和无线电波段之间的互相关剪切映射,这一过程也可以消除一些潜在的系统误差,否则可以限制弱透镜宇宙学的效用。
2016-10-25 astro-ph.CO
Forecasting Cosmological Constraints from the Weak Lensing Magnification of Type Ia Supernovae Measured by the Nancy Grace Roman Space Telescope
Ia型超新星(SNe Ia)的弱透镜放大率对物质的聚集很敏感,并提供了一个独立的宇宙学探测,以补充对SNe Ia距离的测量。Nancy Grace Roman太空望远镜对这种测量非常敏感,因为它可以发现高红移的Ia超新星,并以高精度测量它们。我们提出了一种方法来重建的概率分布的弱透镜放大率$μ$的超新星Ia,$p(μ)$,从观测数据,并用它来约束宇宙学参数。我们发现,重建的$p(μ)$可以准确地拟合由拉伸高斯分布,并用于测量$μ$的方差,$ξ_μ$,这可以与理论预测的似然分析。将我们的方法应用于一组逼真的模拟SNe Ia预期从罗马太空望远镜,我们发现,使用弱透镜放大的SNe Ia约束的物质密度$Ω_m$和物质聚类幅度$σ_8$的组合。单独的SN Ia距离导致$Ω_m$的测量优于1%。SN Ia弱透镜放大率和距离测量的组合导致在$σ_8$上的$\sim$ 10\%测量。罗曼的Ia超新星将有力地约束宇宙学模型。
2020-08-15 astro-ph.CO
Constraining cosmology with weak lensing voids
即将到来的调查,如\LSST{}和\Euclid{}将显着提高弱透镜作为宇宙学探测的能力。为了最大限度地提高信息,可以从这些调查中提取,重要的是要探索新的统计,补充标准的弱透镜统计,如剪切-剪切关联函数和峰值计数。在这项工作中,我们使用最近提出的弱透镜观测-弱透镜空洞-进行参数约束预测LSST的调查。我们使用\cosmoslics{} $w$ CDM模拟套件来测量作为宇宙学参数的函数的空洞统计。模拟数据用于训练高斯过程回归仿真器,我们使用它来生成似然轮廓,并提供来自模拟观测的参数约束。我们发现,空隙丰度是更多的约束比切向剪切剖面,虽然两者的组合提供了额外的约束力。我们预测,没有层析分解,这些空隙统计可以约束的物质波动幅度,$S_8$在0.3\%(68\%置信区间),而提供1.5,1.5和2.7\%的精度上的物质密度参数,$Ω_{\rm m}$,约化哈勃常数,$h$,和暗能量状态方程参数,$w_0$,分别。这些结果比$Ω_m$、$S_8$和$w_0$具有相同观测规范的剪-剪关联函数的约束更严格。从WL空隙的约束也有互补的参数简并方向的剪切2 PCF的所有组合的参数,包括$h$,使弱透镜空隙统计一个有前途的宇宙学探测。
2021-07-31 astro-ph.CO
Cosmological Constraints From Weak Lensing Peak Statistics With CFHT Stripe 82 Survey
我们利用加拿大-法国-夏威夷望远镜条纹82巡天(CS 82)的$\sim130~{\rm deg}^2$上测量的弱透镜峰统计数据推导出宇宙学参数的约束条件。这一分析表明,在宇宙学研究中使用峰值统计的可行性。对于我们的测量,我们考虑了信噪比在$ν=[3,6]$范围内的峰。对于一个只有$(Ω_{\rm m}, σ_8)$作为自由参数的平坦$Λ$ CDM模型,我们将以下关系式$Σ_8=σ_8(Ω_{\rm m}/0.27)^α$的参数约束为:$Σ_8=0.82 \pm 0.03 $和$α=0.43\pm 0.02$。发现的PDMATHAMT值比两点和三点宇宙剪切相关分析中测得的值小得多,显示出对标准弱透镜宇宙学研究的峰值统计的显著补充。推导出的$(Ω_{\rm m}, σ_8)$的约束条件与WMAP 9或普朗克的约束条件完全一致。仅从弱透镜峰丰度,我们获得了$Ω_{\rm m}=0.38^{+0.27}_{-0.24}$和$σ_8=0.81\pm 0.26$的边缘化平均值。最后,我们还探讨了利用弱透镜峰统计来同时约束暗物质晕的质量浓度关系和宇宙学参数的可能性。
2015-04-09 astro-ph.CO
Weak gravitational lensing with CO galaxies
光学弱透镜巡天已经成为精确宇宙学的有力工具,但仍然受到系统效应的影响,如果不小心消除,可能会严重影响宇宙学参数的估计。我们讨论了在无线电/微波频率进行互补弱透镜调查的可能性,使用检测的CO发射星系与解决连续图像从ngVLA。这种方法具有完全不同的光学弱透镜剪切测量系统的不确定性(例如在混合,PSF和红移的不确定性),并可以提供额外的信息,以帮助解开内在的宇宙学剪切信号的对齐。因此,光学和CO星系透镜调查的综合分析将为Euclid,LSST和WFIRST的高灵敏度未来调查提供极其严格的验证,明确拒绝由于残余系统效应而产生的偏差。ngVLA的透镜调查也将提供有价值的光谱(运动学)和偏振信息,可用于开发新的宇宙学分析,这是目前不可能在光学。
2018-06-21 astro-ph.CO
Weak lensing power spectra for precision cosmology: Multiple-deflection, reduced shear and lensing bias corrections
通常认为,在弱透镜观测中测得的椭率功率谱可以表示为对下伏物质功率谱的积分。这在二阶引力势中是正确的。我们扩展了标准的计算,构造了引力势的四阶修正。有四种类型的修正:由于多重偏转引起的透镜剪切修正;由于形状畸变探测约化剪切$γ/(1-κ)$而不是剪切本身引起的修正;与约化剪切到平均椭圆率的非线性转换有关的修正;和修正,由于事实上,观测星系的选择和剪切测量是基于星系的亮度和大小,de)通过透镜放大。我们展示了如何先前考虑的剪切功率谱的修正对应于我们的分析中的条款,并突出显示以前没有确定的新条款。所有的校正项明确给出的积分的物质功率谱,双谱,和三谱,并在z=1的源的情况下进行数值计算。我们发现协议与以前的作品的${\mathcal O}(Φ^3)$条款。我们发现,对于雄心勃勃的未来调查,${\mathcal O}(Φ^4)$条款影响功率谱在~ 1-5 $σ$水平,因此,他们将需要考虑,但不太可能代表一个严重的困难,弱透镜作为宇宙学探测。
2010-08-17 astro-ph.CO
Exploring Cosmological Constraints of the Void-Lensing Cross-Correlation in the CSST Photometric Survey
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(UCAS)(中国科学院大学天文与空间科学学院);Science Center for China Space Station Telescope, National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science(中国科学院国家天文台中国空间站望远镜科学中心)
利用CSST光度巡天中的空洞-弱引力透镜交叉相关分析,研究其对宇宙学参数的约束效果,证明其在高红移宇宙探测中的有效性。
2026-01-16 astro-ph.CO
Galaxy-Galaxy Weak Lensing Measurements from SDSS: I. Image Processing and Lensing signals
作为斯隆数字巡天数据发布7(SDSS DR 7)的星系-星系透镜研究系列中的第一篇论文,我们提出了我们的图像处理流水线,该流水线校正了主要由点扩散函数(PSF)引入的系统学。利用该流水线对SDSS DR 7成像数据进行了$r$波段的处理,生成了包含各星系形状信息的背景星系表。基于我们自己的形状测量的星系图像从SDSS DR 7,我们提取的星系星系(GG)透镜信号周围的前景分光星系在不同的光度和恒星质量。总体信号与SDSS DR 4中\citet{Mandelbaum2005, Mandelbaum2006}获得的信号一致。本文的结果具有较高的信噪比,这是由于比SDSS DR 4更大的调查区域,证实了更多的发光/质量星系具有更强的GG透镜信号。我们还将前景星系分为红/蓝和恒星形成/淬火子样本,并分别测量了它们的GG透镜信号。我们发现,在一个特定的恒星质量/光度,红色/淬火星系有相对较强的GG透镜信号比他们的同行,特别是在大半径。这些GG透镜信号可以用来探测星系晕质量关系及其在晕占据或条件光度函数框架中的环境依赖性。
2016-07-19 astro-ph.CO
On cosmological bias due to the magnification of shear and position samples in modern weak lensing analyses
现代星系巡天中星系的放大率导致了现代透镜“3x 2 pt”分析中使用的宇宙剪切、星系-星系透镜和聚类观测值之间的额外相关性,这是由于样本的选择。在本文中,我们模拟放大率的贡献,所有三个观测利用SLICS模拟套件,并测试的灵敏度的宇宙学模型,星系的偏见和红移分布校准未建模放大率在第四阶段的调查,使用蒙特卡洛抽样。我们发现,放大不能被忽略,在任何单一或组合的可观察,与放大诱导$>1σ$偏见的$w_0-σ_8$平面,包括宇宙剪切和3x 2 pt分析。在3x 2 pt和宇宙剪切中存在显著的宇宙学偏差,仅从剪切样品的放大来看。我们发现,放大率引起的红移分布的位置样本进行分析,这可能是潜在的用于识别污染的放大率的平均值显着的偏差。
2021-11-18 astro-ph.CO
Peaks in weak lensing mass maps for cluster astrophysics and cosmology
本文综述了利用弱透镜质量图中的峰识别星系团的方法,强调纯引力选择相比传统方法的优势,并指出斯巴鲁巡天已识别300多个高信噪比星系团,可用于精确宇宙学约束。
2024-12-17 astro-ph.CO
Weak Lensing Calibrated M-T Scaling Relation of Galaxy Groups in the COSMOS Field
星系团和星系群的X射线可观测量与质量之间的标度关系是星系团宇宙学的重要工具,也是研究星系团内气体热力学的重要探索。我们校准的弱透镜质量和X射线光谱温度之间的比例关系的10个星系群在COSMOS领域,结合55个更高质量的集群从文献中。COSMOS数据包括HST成像和每平方弧分46个源星系的红移测量,使我们能够对低质量系统进行独特的弱透镜测量。我们的样品扩展了透镜校准的M-T关系的质量范围,比以前的任何研究都低一个数量级,导致幂律斜率为1.48 $^{+0.13}_{-0.09}$。斜率与自相似模型、模拟预测和集群观测结果一致。然而,X射线观测依赖于流体静力学平衡假设下的质量测量,表明在群体尺度上的质量低于预期。模拟和观测都表明,流体静力学质量的测量可以偏低。我们的外部弱透镜质量提供了第一个观测支持流体静力学质量偏差在组水平上,随着温度的降低,显示出越来越大的偏差,并达到30-50%的水平,在1 keV。
2013-09-16 astro-ph.CO
Correcting the z~8 Galaxy Luminosity Function for Gravitational Lensing Magnification Bias
我们提出了一个贝叶斯框架来解释在估算高红移星系光度函数时强和弱引力透镜的放大偏差。我们说明了我们的方法,通过估计的$z\sim8$紫外光度函数使用的样本97 Y波段辍学(莱曼break星系)中发现的Brilliance的Reionizing Galerkin(BoRG)调查和文献。我们发现,光度函数是很好的描述与$M^\star = -19.85^{+0.30}_{-0.35}$的特征幅度,$α= -1.72^{+0.30}_{-0.29}$的弱端斜率,和数密度的$\log_{10} Ψ^\star [\textrm{Mpc}^{-3}] = -3.00^{+0.23}_{-0.31}$的Schechter函数。这些参数在不确定性范围内与从相同样本中推断的参数一致,而不考虑放大偏差,表明对于$z\sim8$的当前调查,这种影响很小,并且与Bowler等人(2014 a,b)和Finkelstein等人(2014)最近发现的Schechter函数相比,无法解释明亮星系的表观过密度。我们估计,在我们的样本中找到一个强透镜$z\sim8$源的概率是在范围$\sim 3-15 \%$取决于限制幅度。我们确定了一个强透镜候选人和三个案件的中间透镜在BoRG(估计放大率$μ>1.4$)除了先前已知的候选人组规模强透镜。使用一系列的理论光度函数,我们得出结论,放大率偏差将占主导地位的广泛领域的调…
2015-03-19 astro-ph.CO
Towards cosmology with Void Lensing: how to find voids sensitive to weak-lensing and numerically interpret them
本文提出一种新的空洞查找器算法以捕捉空洞周围的过剩面质量密度,发现其定义的空洞具有更深的弱透镜轮廓,并验证了较小空洞的剪切测量与暗物质场的一致性及投影空洞与3D空洞的关联。
2023-11-24 astro-ph.CO
Cosmology from weak lensing peaks and minima with Subaru Hyper Suprime-Cam survey first-year data
本文利用HSC Y1弱引力透镜数据,通过结合峰计数、谷计数和角功率谱的前向建模,在平坦ΛCDM模型下将S8约束精度较仅用功率谱提升35%,得到S8=0.810^{+0.022}_{-0.026}。
2023-08-21 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from Strong Gravitational Lensing in Galaxy Clusters
目前观测宇宙学的努力集中在描述宇宙的质能含量。我们目前的结果从几何测试的基础上强透镜在星系团。基于哈勃空间望远镜的图像和大量的地面光谱跟踪的大质量星系团Abell 1689,我们使用参数模型来同时约束集群的质量分布和暗能量状态方程。将我们的宇宙学约束条件与X射线星团和Wilkinson微波各向异性探测器的5年数据相结合,得到Ωm = 0.25 +/- 0.05和wx = -0.97 +/- 0.07,这与其他方法的结果一致。包括我们的方法与所有其他可用的技术带来了目前的2σ轮廓的暗能量状态方程参数wx约30%。
2010-08-27 astro-ph.CO
Weak Lensing Science, Surveys, and Systematics
弱引力透镜是宇宙学模型、暗能量和暗物质的重要研究内容之一,它为研究宇宙的膨胀历史和大尺度结构的生长历史提供了重要线索。考虑到广泛的物理影响增长-动力学暗能量,扩展引力,中微子质量和空间曲率-我们分析的宇宙学约束。同样,我们考虑了一系列系统的不确定性,在剪切测量,光度红移,和非线性功率谱,宇宙学参数提取的影响。我们还调查,并提供拟合公式,调查参数,如红移深度,星系数密度和天空面积的影响。最后,我们研究了不同的基准宇宙学的结果的鲁棒性。
2011-02-24 astro-ph.CO
Cosmological forecasts with the clustering of weak lensing peaks
最大限度地从弱透镜测量中提取信息是LSST和Euclid等即将到来的调查的关键目标。这通常是通过补充宇宙剪切两点关联函数的统计来实现的,其中最完善的是弱透镜峰丰度。在这项工作中,我们研究了弱透镜峰的聚类,并提出了LSST的调查参数约束预测。我们使用cosmoslics $w$ CDM模拟来测量一系列宇宙学参数的峰值两点关联函数,并使用模拟数据来训练高斯过程回归仿真器,该仿真器用于生成似然轮廓并提供来自模拟观测的参数约束预测。我们研究了峰两点关联函数对峰高的依赖关系,发现低振幅峰的聚簇与高振幅峰的聚簇是互补的。因此,它们的组合给出了比单独的高峰值的聚类显著更严格的约束。峰值两点关联函数是显着更敏感的宇宙学参数$h$和$w_0$比峰值丰度,当探针组合,约束$Ω_{\rm m}$,$S_8$,$h$和$w_0$提高了至少两个因素,相对于单独的峰值丰度。最后,我们比较弱透镜峰和弱透镜空洞的预测,并表明这两个也是互补的,两个探针可以提供更好的约束$S_8$和$w_0$比剪切关联函数的大约两个因素。
2022-04-27 astro-ph.CO
Cosmological Parameter Biases from Doppler-Shifted Weak Lensing in Stage IV Experiments
第四阶段弱透镜巡天的到来将开启精确宇宙学的新纪元。这些实验将提供比现有调查更大的精度飞跃,我们必须确保我们的理论的准确性与此相匹配。因此,有必要明确评估当前分析中所作的理论假设对即将进行的调查的影响。在目前的分析中通常忽略的一个影响是多普勒频移的测量源共动距离。使用Fisher矩阵,我们计算的宇宙学参数值推断从欧几里德类调查的偏差,如果这个多普勒频移的校正被省略。我们发现,这种多普勒频移可以安全地忽略第四阶段的调查。调查中使用的代码是公开的。
2021-06-08 astro-ph.CO
The Shear-to-Cosmology Paradigm I. Hybrid Field-Level and Simulation-Based Framework for Weak Lensing Surveys
Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院);CSST Science Center for the Guangdong–Hong Kong–Macau Greater Bay Area, SYSU(中山大学嫦娥四号科学中心粤港澳大湾区分中心)
本文提出了一种混合机器学习框架,结合场级推断和模拟基于推断,直接将观测到的剪切场映射到宇宙学参数,从而在弱引力透镜巡天中实现更精确的宇宙学推断。
2026-05-18 astro-ph.CO
Weak lensing cosmology with convolutional neural networks on noisy data
弱引力透镜是研究宇宙晚期最有希望的宇宙学探测之一。几个正在进行的(DES,KiDS,HSC)和计划中的(LSST,EUCLID,WFIRST)天文调查试图收集更深更大规模的弱透镜数据。由于引力坍缩,暗物质的分布在小尺度上是非高斯分布。然而,观测通常是通过两点关联函数的星系剪切,它不捕捉非高斯特征的透镜地图进行评估。以往的研究试图通过一些高阶统计量,如三点关联函数,峰值计数或Minkowski泛函,从弱透镜观测中提取非高斯信息。深度卷积神经网络(CNN)在计算机视觉领域取得了巨大的成功,它们提供了一个新的非常有前途的框架,可以从二维或三维天文数据集中提取信息,最近对弱透镜的研究证实了这一点。我们表明,一个CNN是能够产生显着更严格的约束($σ_8, Ω_m$)宇宙学参数比功率谱使用收敛图产生的全N体模拟和射线追踪,在角尺度和形状噪声水平相关的未来观测。在模拟LSST或Euclid的情况下,CNN产生的可信轮廓比功率谱小2.4-2.8倍,在对应于深空调查(如WFIRST)的噪声水平下小3.5-4.2倍。我们还表明,在未来的空间调查中实现的形状噪声水平的CNN产生1.4-2.1倍的轮廓比峰值计数,高阶统计能够提取非高斯信息从弱透镜映射。
2019-02-10 astro-ph.CO
SKA Engineering Change Proposal: Gridded Visibilities to Enable Precision Cosmology with Radio Weak Lensing
本文件作为平方公里阵列(SKA)工程变更建议(ECP)的支持材料提交。这个ECP要求网格vibrium作为SKA的额外成像数据产品,以使定制的分析技术来测量源形态的精确度与无线电弱透镜精确宇宙学所需的。我们还讨论了SKA弱透镜数据集的性质以及与其他宇宙学科学目标的潜在重叠。
2015-07-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Measuring Lensing Magnification of Quasars by Large Scale Structure using the Variability-Luminosity Relation
介绍了一种利用类星体的变率测量引力透镜放大率的方法。平均而言,类星体的变化幅度和光度是紧密相关的。由于引力透镜的放大作用,类星体的视光度增加,而变化幅度不变。因此,类星体系综的平均放大率可以通过光变-光度关系的平均位移来测量。作为原理的证明,我们使用这种技术来测量在斯隆数字巡天中通过光谱识别的类星体的放大率,这是由于SDSS MaxBCG目录中的星系团的引力透镜。Palomar-QUEST可变性调查使用DeepSky管道进行缩减,提供源的可变性数据。我们测量类星体的平均放大率作为与最近星系团的比例距离(r/R200)的函数;我们的测量结果与假设NFW星系团轮廓的预期一致,特别是在考虑了星系团中心的已知不确定性之后。基于变率的透镜测量是对基于形状的技术的有价值的补充,因为它们的系统误差非常不同,并且还因为变率测量可经受百分之几的光度误差和在当前宽场勘测中看到的深度。考虑到当前和即将进行的调查所预期的数据量,这种新技术具有与大尺度结构的弱透镜剪切测量竞争的潜力。
2011-03-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmography using strong lensing systems and cosmic chronometers
利用观测到的强引力透镜系统的一个新的子样本,我们首次给出了宇宙学中$y$ -红移方案的角直径距离方程,并用它检验了宇宙学参数。此外,我们还使用了宇宙计时器的观测哈勃数据,并对这两种数据进行了联合分析。其中最重要的结论是,这种新的分析宇宙学使用强透镜系统是同样有竞争力的约束宇宙学参数的文献中提出的。此外,我们提出了重建的有效状态方程推断从我们的样品,表明在$z=0$强透镜系统和联合分析的重建是一致的宇宙学的标准模型。
2021-08-26 astro-ph.CO gr-qc
A linear relation between galaxy-lensing cross-correlations to test the cosmological principle model-independently
我们发现了两组星系透镜互相关之间的线性关系。这种线性关系成立,只要光遵循测地线和度规是弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克(FLRW)。违反宇宙学原理(以及等效的FLRW度规)将打破这种线性关系。因此,它提供了一个强有力的宇宙学原理的测试,基于直接观测,不依赖于特定的宇宙学模型。我们证明,第四阶段的星系巡天和CMB-S4实验将能够严格地测试这种线性关系,因此测试宇宙学原理鲁棒。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Accurate weak lensing of standard candles. I. Flexible cosmological fits
在不久的将来,随着成千上万的Ia型超新星的出现,由透镜效应引起的星等散射将成为一个主要问题,因为它会影响参数估计。目前的N体模拟太耗时,无法整合到用于估计宇宙学参数的似然分析中。在本文中,我们表明,在弱透镜制度的统计数值近似产生准确的结果数量级更快。我们写下来简单的适合的第二,第三和第四中心时刻的透镜放大率概率分布作为红移的函数,功率谱归一化和当今的物质密度。我们还改进了现有的透镜方差模型,并表明移位对数正态分布适合数值。这些拟合可以很容易地应用于宇宙学似然分析。此外,我们的理论预测使我们有可能颠倒这个问题,并开始使用超新星透镜来约束宇宙学参数。
2013-09-02 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
Weak gravitational lensing effects on cosmological parameters and dark energy from gamma-ray bursts
伽马射线暴(GRB)是一个有吸引力的对象,约束的暗能量的性质,在某种程度上补充其他宇宙学探测,特别是在高红移。然而,遥远伽玛暴的视星等会因沿视线方向的密度起伏而受到引力透镜的扭曲。研究了引力透镜效应对伽玛暴宇宙学参数和暗能量状态方程的影响。我们首先在不假设任何宇宙学模型的情况下标定了伽玛暴的光度关系。利用最新的Ia型超新星(SNe Ia)样品,用宇宙学方法标定了低红移伽玛暴的光度距离。我们发现,引力透镜对宇宙学参数和暗能量的确定有不可忽视的影响。引力透镜改变了宇宙学参数和暗能量的最佳拟合约束。由于高红移的伽玛暴更容易被还原,所以观测到的物质密度的最可能值$Ω_M$略低于其实际值。在$Λ$ CDM模型中,我们发现在考虑了引力透镜效应后,物质密度参数$Ω_M$将从0.30移动到0.26。引力透镜也会影响暗能量的状态方程,使其变为更负的值。我们首次利用伽玛暴将暗能量状态方程约束为红移$z\sim 8$,发现在$1σ$置信水平下,状态方程偏离$Λ$ CDM,但在$2σ$置信水平下,状态方程与$w=-1$一致.
2011-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Machine-learning applications for weak-lensing cosmology
The Institute of Statistical Mathematics(统计数理研究所);RIKEN Center for Advanced Intelligence Project(理化学研究所先进智能研究中心)
本文综述了机器学习在弱引力透镜宇宙学中的最新进展,探讨了传统方法的局限性及机器学习如何提升数据分析效率和科学回报。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Correlation function of the luminosity distances
给出了平坦$Λ$ CDM宇宙中光度距离的关联函数。将光度距离涨落分解为速度、引力势和透镜效应的贡献,研究了它们各自对关联函数的贡献。透镜效应的贡献在大红移($z\gtrsim 0.5$)时很重要,但只在小角距($θ\lesssim 3^\circ$)时才重要,而在低红移或较大角距时,速度贡献则占主导地位。然而,如果使用正确的规范不变表达式,引力势的贡献在所有尺度下总是次显性的。光度距离的关联函数对物质含量的依赖性很强,特别是对透镜效应的贡献,这为估算宇宙学参数提供了一种新的工具。
2017-09-18 astro-ph.CO gr-qc
The Relevance of the Cosmological Constant for Lensing
本文综述了Kottler(Schwarzchild-de Sitter)时空中关于宇宙学常数对光被球形质量弯曲的影响的一些最新进展。本文还讨论了如何将这种效应应用于宇宙学中的引力透镜中。从这篇评论中出现的画面是,似乎可以公平地断言,$Λ$对光的弯曲的贡献现在已经得到了很好的建立,而把$Λ$光弯曲项放在宇宙学背景下仍然受到一些解释,需要进一步的工作和澄清。
2010-05-31 astro-ph.CO gr-qc