Probing the dark matter issue in f(R)-gravity via gravitational lensing
本文从引力透镜的角度讨论了一般解析f(R)引力理论的弱场极限。虽然引力势中的一个额外的汤川项改变了相对于广义相对论标准牛顿极限的动力学,但由于后牛顿极限中的适当抵消,无质量粒子的运动结果不受影响。因此,所有的透镜观测量都等于从广义相对论已知的观测量。由于f(R)-引力声称,除其他事项外,是一个可能的解决方案,以克服在维里化系统中的暗物质的需要,我们讨论的影响,我们的结果的动力学和引力透镜分析。在这个框架下,动力学理论原则上能够再现天体物理学的观测结果,而不需要再回到暗物质,但是在引力透镜的情况下,我们发现暗物质是一个不可避免的成分。另一个重要的含义是,在后牛顿极限下,引力透镜不能约束这些扩展理论,因为它们的预言与广义相对论没有区别。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Can modified gravity models reconcile the tension between CMB anisotropy and lensing maps in Planck-like observations?
普朗克2015年的数据似乎有利于CMB光谱中的透镜振幅参数$A_{\rm L}=1.22\pm0.10$的大值。该结果与透镜重建结果$A_{\rm L}^{ϕϕ}=0.95\pm0.04$处于$2σ$张力中。在本文中,我们模拟了几个CMB各向异性和CMB透镜光谱的基础上普朗克-2015最佳拟合宇宙学参数值和普朗克蓝皮书光束和噪声规格。我们分析了几个修改后的重力模型的有效场论框架内对这些模拟,发现模型的有效牛顿常数增强可以调制CMB各向异性谱的方式类似的$A_{\rm L}$参数。然而,为了充分地透镜CMB各向异性,如在普朗克-2015结果中,物质扰动的增长被大大增强,并给出高的$σ_8$值。当将这些数据与其他探测器结合时,这反过来又被证明是有问题的,比如CFHTLenS的弱透镜效应,它有利于较小幅度的物质波动。
2015-02-23 astro-ph.CO gr-qc
Weak gravitational lensing by compact objects in fourth order gravity
在四阶f(R)引力理论的低能近似下,讨论了致密天体引力场的弱透镜特性。这个特殊解的特征在于引力强度参数$σ$和远大于史瓦西半径的距离尺度$r_{c}$。在$r_{c}$以上,重力被加强,因此与史瓦西情况相比,弱透镜特征被修改。我们发现一个关键的碰撞参量(取决于$r_{c}$)的行为的偏转角的变化。利用Virbhadra-Ellis透镜方程,改进了像位、爱因斯坦环半径、放大因子和放大比的计算。我们证明了放大率作为图像分离的函数服从幂律依赖于参数$σ$,具有双重退化。没有一个$σ\neq 0$值能给出与描述史瓦西黑洞特征的值相同的幂。由于放大率和图像分离是最方便地通过直接测量确定的透镜量,因此未来的透镜测量将能够基于该预测来约束参数$σ$。
2013-12-04 astro-ph.CO gr-qc
Testing general scalar-tensor gravity and massive gravity with cluster lensing
我们探讨的可能性,测试修改后的重力表现出Vainshtein机制对集群透镜的观察。我们的工作在最一般的标量张量理论与二阶场方程(Horndeski的理论),并推导出静态和球对称的解决方案,其中的标量场屏蔽低于一定的半径。据发现,在最一般的情况下,问题的基本结构可以捕获的程序分类Vainshtein解决方案的不同的解决方案的五次方程,已经在大规模重力的背景下进行。对引力透镜的关键影响是,标量场的二阶导数在从屏蔽区到非屏蔽区的过渡处可以相当大,从而在会聚中留下一个凹陷。这使我们能够把观测约束的参数特征的一般标量张量修改的重力。我们演示了这是如何发生在大规模的重力作为一个例子,并讨论其观测签名集群透镜。
2013-06-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological gravity on all scales V: MCMC forecasts combining large scale structure and CMB lensing for binned phenomenological modified gravity
Ludwig-Maximilians Universität(路德维希-马克西米利安大学);Indian Instititute for Science Education and Research (IISER)(印度科学教育研究所);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理学中心);Excellence Cluster ORIGINS(ORIGINS卓越集群);University of Sussex(萨塞克斯大学);Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik(马克斯·普朗克地外物理研究所)
本文通过模拟大尺度结构和CMB透镜数据,研究了修改引力模型在非线性尺度上的建模挑战,展示了MCMC预测在分箱参数化中的应用,揭示了μ和η之间的退化关系及透镜势的约束方向。
2026-07-21 astro-ph.CO gr-qc
Principal Component Analysis of Modified Gravity using Weak Lensing and Peculiar Velocity Measurements
我们进行了主成分分析,以评估未来的观测能力,以衡量偏离广义相对论的预测的泊松和各向异性方程的线性尺度。特别是,我们专注于如何测量红移空间失真(RSD)观测光谱星系红移调查时,结合透镜层析调查将提高约束。假设一个欧几里德星系成像和红移调查,我们发现,添加3D信息减少了3和10之间的因素相比,只有从透镜层析调查的观测值的情况下,统计不确定性。我们还发现,良好的约束模式的数量增加了3和7之间的一个因素。我们的研究表明,联合星系成像和红移调查,如SuMIRe和Euclid的重要性,以提供更严格的测试的ΛCDM模型,并区分各种修改的重力和暗能量模型。
2013-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Lensing of gravitational waves: universal signatures in the beating pattern
当引力波在大质量物体附近传播时,其路径会发生弯曲,从而产生引力透镜,这有望成为天体物理学中一种有前途的新仪器。如果不同路径之间的时间延迟与波周期相当,则透镜效应可能会在波形中引起拍频模式,并且这些效果可能非常接近焦散。然而,在焦散线附近,与几何光学近似相关的短波渐近性失效。为了正确地描述从波动光学到几何光学的交叉,以及菲涅耳数,它是透镜的史瓦西直径与波长之间的比率,必须包括另一个参数,即光源相对于焦散线的角位置。通过考虑质点透镜模型,我们表明,在二维参数空间中,传输因子的节线和反节线在焦散线附近的很宽的值范围内紧密遵循双曲线。这使我们能够提出一个简单的公式的发病几何光学振荡的菲涅耳数与角位置的源在单位的爱因斯坦角。我们发现,透镜的质量可以推断出从一个特定的透镜波形的干涉条纹的分析。
2022-07-11 astro-ph.CO gr-qc
Lensing-induced morphology changes in CMB temperature maps in modified gravity theories
宇宙微波背景(CMB)的透镜效应改变了温度涨落的形态,因此Minkowski泛函等拓扑描述子可以用来研究导致这种透镜效应的引力模型。我们展示了如何最近推出的二比二和三比一的库尔特谱(及其相关的相关函数),这取决于功率谱的透镜势,可以用来探测修改后的重力理论,如$f({R})$理论的重力和quintessence模型。我们还研究了基于有效场论的模型,包括常数$Ω$模型和低能Ho \vrava理论。对于未来计划的CMB偏振任务COrE $^{+}$,用于检测透镜引起的形态变化的累积信噪比估计达到${\cal O}(10^3)$。假设前景去除是可能的$\ell_{max}=3000$,我们表明,许多修改后的重力理论可以拒绝与高层次的意义,使这种技术的功率星系弱透镜或红移调查。这些拓扑估计也是有用的区分{ \em透镜}从其他散射二次在四点函数或三谱的水平。例子包括动力学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)效应,它与透镜效应一样,缺乏光谱失真。我们还讨论了未减影点源的前景污染的复杂性。
2016-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Void Lensing as a Test of Gravity
我们研究了空隙弱透镜的潜力,以测试偏离广义相对论。我们计算了具有导数耦合的标量场的预期透镜信号,发现它有可能在空洞半径内和空洞半径外提高切向剪切。我们使用SDSS中的发光红色Galerkin追踪的空隙来演示测试这些预测的方法。我们发现,空洞的中心密度参数,从透镜信号推断,可以从它的GR值移动到20%,在一些伽利略重力模型。由于这个参数可以独立地估计使用星系示踪轮廓的空隙,我们的方法提供了一个一致性检查的重力理论。虽然伽利略引力现在不被其他数据集视为宇宙加速的来源,但我们在这里展示的方法可以用来测试更普遍的第五种力效应与即将到来的空透镜数据。
2021-07-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Weak Lensing Bispectrum Induced By Gravity
最近的研究表明,由重力引起的{ \em次级}非高斯性将被未来甚至正在进行的弱透镜测量以高信噪比(S/N)探测到。消除这种非高斯性的一种方法是通过检测透镜会聚场的非零三点关联函数或其谐波变换,即双谱。最近的一项研究分析了当两个波数远大于第三个波数时,双谱的压缩位形的性质。我们通过估计四种通用配置中的(减少的)双谱的幅度来扩展这项工作,即,{ \em压缩,等边,等腰}和{ \em折叠},并为四个不同的源红移$z_s=0.5,1.0,1.5,2.0$,通过使用一个全天空高分辨率模拟合奏。我们将这些结果与理论预测进行比较。我们发现,虽然基于广泛使用的拟合函数的理论期望可以预测缩减双谱的总体趋势,但需要更准确的理论建模来分析下一代全天弱透镜观测。这种分歧在压缩极限中尤为明显。
2019-10-10 astro-ph.CO gr-qc
Testing gravity with halo density profiles observed through gravitational lensing
利用引力透镜观测到的星系团晕的密度分布,对修正的万施泰因引力机制进行了新的检验。Vainshtein机制屏蔽了Galileon修正引力中的标量自由度,以恢复高密度区域的牛顿引力,但它可能不会完全隐藏在星系团的外侧。然后,修正后的引力可能会在通过引力透镜测量的星系团表面质量密度中产生观测信号,因为标量场可能有助于透镜势。假设星系团的密度分布遵循原始Navarro-Frenk-White(NFW)分布、广义NFW分布和Einasto分布,研究了Vainshtein机制中的跃迁对通过引力透镜观测到的星系团表面质量密度的影响.我们比较的理论预测与观测结果的表面质量密度最近由其他研究人员报道。在广义伽利略模型的一个子类中,我们得到了Vainshtein机制跃迁的振幅和典型尺度的限制。
2012-05-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing gravity on kiloparsec scales with strong gravitational lenses
GR的修改一般预测的时间和尺度依赖的影响,可能会探测到的观测星系的强透镜。恒星速度色散的测量决定了动力学质量,而爱因斯坦半径的测量决定了透镜质量。在广义相对论中,这两个质量是相等的;在其他引力理论中,它们可能不相等。利用斯隆透镜ACS(SLACS)巡天对星系周围恒星速度色散和强透镜效应的测量,我们对修正引力理论中的透镜效应进行了约束,并通过应用这些数据来探索其对透镜的各种性质(如透镜红移或质量)的依赖性,从而约束标量张量,f(R)引力理论,和一般的GR偏差的参数化。除了应用这些比重理论的意见,数据放置在一个通用的依赖性的限制,GR的透镜质量和红移的修改。在68%的置信水平下,我们发现透镜星系的透镜质量和动力学质量之比在1 E12 < M/Msun <1 E14的质量范围内变化小于50%,在红移0.06 < z < 0.36的范围内变化小于40%。
2010-04-12 astro-ph.CO gr-qc
Strong gravitational lensing in $f\left(χ\right)=χ^{3/2}$ gravity
本文讨论了纯度规$f\left(χ\right)$引力中的引力透镜现象,在这种$f(R)$引力中,引力场的作用依赖于源质量。我们专注于星系-星系透镜系统和星系团中的强透镜机制。使用一个近似的度量解精确到二阶的速度场$v/c$,我们展示了如何,在$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$重力,相同的光偏转可以产生的点状透镜与质量小于在广义相对论,这种质量差异增加的影响参数和减少透镜质量。然而,对于足够大的点状透镜和小的碰撞参量,$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$和GR产生难以区分的光偏转角:这种制度发生在观察到的星系星系透镜系统和星系团的中心区域。在前一个系统中,GR和$f\left(χ\right)$质量与标准恒星星族的质量和很少或没有暗物质是相容的,而在星系团核心的尺度上,在广义相对论和我们的近似$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$点状透镜解中都需要大量暗物质的存在。因此,我们的结论是,我们的近似度规解决方案的$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$是无法描述观察到的现象学的强透镜制度没有暗物质的援助。
2016-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Exploring $f(T)$ Gravity via strongly lensed fast radio bursts
本研究推导了 $f(T)$ 引力中包含偏折角、放大率和时间延迟的强引力透镜解析表达式,结合等离子体效应与广义相对论对比,发现两者像位置虽不可区分,但放大率和时间延迟差异可被现有设备观测,从而为修正引力理论提供线索与约束。
2024-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational lensing time delay beyond the Shapiro/geometry split
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理学研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
本文研究了强引力透镜系统中时间延迟的理论表达,通过Schwarzschild-de Sitter度量的精确零几何弦推导出几何延迟和Shapiro延迟的结构,并识别出首次修正项,该修正项不引入新的宇宙学依赖,仅对应于Schwarzschild部分的高阶修正。
2026-05-18 astro-ph.CO gr-qc
CFHTLenS: Testing the Laws of Gravity with Tomographic Weak Lensing and Redshift Space Distortions
暗能量可能是宇宙中新的基础物理学的第一个迹象,要么采取物理形式,要么揭示对爱因斯坦引力的修正。弱的引力透镜和星系特有的速度为广义相对论提供了互补的探测,结合起来使我们能够以一种独特的方式测试修正的引力理论。我们进行这样的分析相结合的测量宇宙剪切断层扫描从加拿大-法国夏威夷望远镜透镜巡天(CFHTLenS)与增长的结构从WiggleZ暗能量调查和六度场星系调查(6dFGS),产生最强的现有联合约束的度量的潜力,描述一般的引力理论。对于尺度无关的修改与有效暗能量密度线性演化的度量势,我们发现目前的宇宙学偏差牛顿势和曲率势从广义相对论的预测是(Δ Psi)/Psi = 0.05 \pm 0.25和(Δ Phi)/Phi = -0.05 \pm 0.3分别(68% CL)。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational lensing with $ f(χ)=χ^{3/2} $ gravity in accordance with astrophysical observations
在这篇文章中,我们执行的引力度规理论的引力$ f(χ) = χ^{3/2} $由Bernal等人(2011)开发的二阶摄动分析。我们表明,该理论详细地说明了两个观测事实:(1)在螺旋星系中观察到的Tully-Fisher关系相关的平坦旋转曲线的现象,以及(2)在星系和星系群中观测到的引力透镜的细节,而不需要任何暗物质。我们展示了如何所有的动力学观测平旋转曲线和引力透镜可以合成的经验所需的度量系数的任何度量理论的重力。我们构造了相应的度量分量的理论在二阶微扰,这是完全兼容的经验推导的。它还表明,根据提出的理论,为了获得一个完整的完全符合观测结果,一个特定的签名的黎曼张量必须选择。这个签名对应于当今相对论中最广泛使用的签名。此外,一个计算程序,MEXICAS(公制扩展重力合并通过计算机代数系统)的代码,开发其使用的计算机代数系统(CAS)Maxima的工作扰动的重力度量理论,并公开提供。
2013-04-29 astro-ph.CO gr-qc
Probing the theory of gravity with gravitational lensing of gravitational waves and galaxy surveys
引力波应变与即将到来的星系巡天的互相关以一种新的方式探索引力理论。这种方法能够通过结合来自引力波的引力透镜和时空中的引力波的传播的影响来检验引力理论。我们发现,在10年内,结合先进的LIGO和处女座探测器网络与计划星系调查应该检测弱引力透镜的引力波在低红移宇宙($z<0.5$)。随着下一代引力波实验如旅行者号、LISA、宇宙探测器和爱因斯坦望远镜的出现,我们可以利用电磁波和引力波探测器之间的协同效应,将引力理论的测试扩展到更大的红移。
2020-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Testing Cotton gravity as dark matter substitute with weak lensing
本文利用SDSS DR7的星系-星系弱引力透镜数据检验棉花引力能否替代暗物质,发现其单独无法解释观测信号,与暗物质组合时修正项受到严格约束。
2025-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Higher-Order Spectra of Weak Lensing Convergence Maps in Parameterized Theories of Modified Gravity
我们计算了投影(二维)弱透镜收敛映射的高阶谱族的低$\ell$极限。在此限制下,使用{ \em树级}微扰计算将这些光谱计算到任意阶。我们使用平天近似和欧拉微扰的结果的基础上生成函数的方法。我们测试这些结果的低阶成员的这个家庭,即对国家的最先进的模拟全天空弱透镜收敛映射的斜和库尔特光谱,并发现我们的结果是非常好的协议。我们还展示了如何计算这些光谱中存在一个现实的天空掩模和高斯噪声。我们将这些结果推广到三维(3D),并计算{ \em等时}高阶谱。这些结果将是有价值的高阶统计分析从未来的全天弱透镜调查,如{ \em欧几里德}调查在低$\ell$模式。作为说明性的例子,我们计算这些统计的背景下,{ \em Horndeski}和{ \em超越Horndeski}理论的修改的重力。它们将特别有用的约束理论,如Gleyzes-Langlois-Piazza-Vernizzi(GLPV)理论和简并高阶标量张量(DHOST)理论,以及常用的Dvali-Gabadadze-Porrati(nDGP)模型的正常分支,聚类精华模型和大量中微子的场景。
2020-04-15 astro-ph.CO gr-qc
Fast Generation of Weak Lensing Maps in Modified Gravity with COLA
本文提出基于COLA方法的轻锥实现,快速生成弱引力透镜会聚图,在广义相对论下验证其精度,并展示修正引力理论的印记,为低成本的场级引力本质探测提供框架。
2025-07-01 astro-ph.CO gr-qc
A geometrical-optics analogy for gravitational lensing using axicon-type lenses
Institut für Astronomie und Astrophysik, Eberhard Karls Universität Tübingen(蒂宾根大学天文与天体物理研究所);Department of Optics, Faculty of Physical Sciences, Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学物理科学学院光学系)
本文提出一种利用轴锥透镜的几何光学类比模型,用于教学和计算,可生成类引力透镜的图像形态,探究表面几何与对称性对光线偏转及图像的影响。
2026-08-04 gr-qc physics.ed-ph
Degeneracies in parametrized modified gravity models
我们研究了一些广泛使用的参数化修正引力模型中参数之间的退化。我们调查如何不同的观测从未来的光度弱透镜调查,如LSST,相关的影响,这些参数和在何种程度上的退化被打破。我们还研究了其他简并效应,即大质量中微子和一些弱透镜系统,对相关性的影响。
2012-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Wave Effect in Gravitational Lensing by the Ellis Wormhole
我们建议使用调制光谱的天文来源,由于引力透镜探测埃利斯虫洞。计算了Ellis虫孔的引力透镜调制因子。在几何光学近似下,正常的质点透镜和埃利斯虫洞是无法区分的,除非我们知道光源的非透镜光度。如果我们考虑到与几何光学的偏差,这种简并在低频域中与显著的波效应一起解决。我们可以粗略估计的上限为$n\lesssim 10^{-9}\{AU}^{-3}$与喉半径$a\sim1\cm$从现有的飞秒透镜分析紧凑的对象的埃利斯虫洞的数量密度。
2013-03-06 gr-qc
Constraining modified gravity models through strong lensing cosmography
本文利用强引力透镜宇宙志参数约束四种修改引力模型,发现该方法与直接拟合观测数据的结果在2σ水平一致,为检验修改引力理论提供了简便途径。
2025-02-05 gr-qc
Strong lensing constraints on bimetric massive gravity
我们推导了Hassan-Rosen双度规引力理论中局域源的动力学和引力透镜性质。对椭圆星系的观测排除了理论中有效长度尺度的值,以哈勃半径为单位,在10^-6 < lambda_g/r_H < 10^-3的区间内,除非在背景水平下度量之间的比例常数远远不是1,在这种情况下,广义相对论有效地恢复了局部源。为了得到类似和谐宇宙模型的背景解,在不微调模型参数的情况下,我们被限制在上区间,或λ_g/r_H ~ 1。因此,除了参数值的有限范围外,哈桑-罗森理论与观测到的椭圆星系的透镜和动力学性质是一致的。
2014-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Lensing by Black Holes in Einstein Quartic Gravity
研究了Einstein四次引力场中球对称黑洞的引力透镜效应。利用连分式方法得到的近似解析解,我们考虑了EQG对银河系中心和其它地方的超大质量黑洞透镜效应的预言,并与广义相对论(GR)作了比较。我们数值计算图像的时间延迟和角位置,发现它们可以偏离GR多达毫弧秒,这表明EQG的观测测试是可行的,在不久的将来。我们讨论的挑战,区分EQG的预测从爱因斯坦立方引力。
2020-07-08 gr-qc
Cosmic Time Slip: Testing Gravity on Supergalactic Scales with Strong-Lensing Time Delays
我们设计了一个测试的非线性偏离广义相对论(GR)使用强引力透镜的时间延迟。我们使用的引力屏蔽的现象学模型作为一个步骤的不连续性的曲率每单位质量的措施,在半径$Λ$。两个标量引力势之间的滑移导致透镜源的视位置和时间延迟发生变化,相对于GR预测,大小为$γ_{\rm PN}-1$。作为原理证明,我们使用两个晶状体RXJ 1121 -1231和B1608+656的测量值,将与GR的偏差限制在$|γ_{\rm PN}-1| \leq 0.2 \times (Λ/100\, \rm kpc)$以下。这些限制是对其他现有探测器的补充,并且是$Λ=10-200$ kpc范围内最严格的,表明未来对强透镜时间延迟的测量有很大的希望在kpc-Mpc尺度上寻求偏离广义相对论。
2019-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Applying Modified Gravity (MOG) to the Lensing and Einstein Ring in Abell 3827
在修正的引力理论MOG中再现了星系团Abell 3827核心的透镜效应和爱因斯坦环。对于相同半径内的重子质量$M_b=1.0\times 10^{12} M_\odot$,在$R=18.3$ ~kpc范围内估计的有效透镜质量$M_L=(1+α)M_b=5.2\times 10^{12} M_\odot$产生了观测到的爱因斯坦环角半径$θ_E=10''$。一个详细的推导的总透镜质量是基于模拟的星系团的配置,星系团内的光和X射线发射。MOG可以在没有暗物质的情况下拟合Abell 3827中的透镜和爱因斯坦环,也可以在有暗物质的情况下拟合广义相对论。
2020-08-14 gr-qc
Gravitational Lensing in Modified Gravity: A case study for Fast Radio Bursts
本研究利用快速射电暴观测约束修正引力理论中暗物质的原初黑洞占比,并发现修正引力对引力透镜产生类似等离子体散射屏的屏蔽效应。
2023-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Strong gravitational lensing for black hole with scalar charge in massive gravity
研究了在大质量引力场中带标量荷的黑洞的强引力透镜。我们发现标量荷和黑洞类型对强引力透镜中的光子球半径、偏转角、角像位置、角像分离、相对放大率和时间延迟都有显著影响。在某些特殊情况下,我们的结果可以简化为Schwarzschild和Reissner-Nordstr $\ddot{o}$ m黑洞的结果.
2018-05-07 gr-qc hep-th
Strong deflection lensing by charged black holes in scalar-tensor gravity
本文将标量张量引力中的一类带电黑洞作为引力透镜来研究。我们在强偏转极限下求出了偏转角,由此得到了相对论像的位置和放大率。我们比较我们的结果与相应的Reissner-Norstrom时空,我们分析的情况下,银河系超大质量黑洞的观测方面。
2014-11-28 gr-qc
Test of conformal theory of gravity as an alternative paradigm to dark matter hypothesis from gravitational lensing studies
本文重新推导共形引力中的引力偏折角,并通过富星系团 Abell 370 和 Abell 2390 的透镜观测检验外尔理论,发现其在不引入暗物质时无法解释观测,从而质疑其作为暗物质替代方案的有效性。
2023-06-02 gr-qc
Probing Short Gravity using Temporal Lensing
众所周知,由于重力相对较弱,在亚毫米-微米范围内探测重力是困难的。我们打算通过使用极端的时间精度来监测引力场中的瞬态事件来克服这一挑战。我们提出了一个压缩的超快摄影系统,称为T-CUP,以达到这一目的。我们证明,T-CUP每秒10万亿帧的精度可以让我们更好地解决短距离的重力问题。我们还显示了可行的设置在测量汤川和幂律修正重力有实质性的理论动机。
2021-06-29 gr-qc
Light deflection and gravitational lensing effects inspired by loop quantum gravity
该研究针对圈量子引力修正的两种规则时空,解析推导弱场与强场下的光线偏折展开式,用于研究引力透镜可观测量,并给出第二个模型可观测量的可探测合理值。
2025-06-18 gr-qc
Deflection angle and lensing signature of covariant f(T) gravity
我们计算的偏转角,以及透镜图像的位置和放大率,在协变的$f(T)$重力的情况下。我们首先提取球对称的解决方案的纯四分体和协变制定的理论,因为考虑球面解决方案的扩展到后者是至关重要的,为了使结果不受帧依赖的文物。应用弱场微扰近似,我们得到了解相对于广义相对论的偏差。此外,我们还计算了偏转角,进而计算了透镜框架中的位置差和放大率差。这种一致的$f(T)$重力对透镜特征的影响可以在实际情况下作为可观察的特征,在这种情况下,预计$f(T)$仅略微偏离广义相对论,因为透镜尺度一般不像太阳系数据那样受到限制,因此可以更容易地观察到与广义相对论的偏离。
2021-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Cosmological Test of Standard Gravity by Weak Lensing
标准爱因斯坦引力中大尺度结构的形成是由几何因子测量的膨胀历史H(z)唯一决定的。通过生长结构测试可检测到与预期标准结构形成的可能偏离。我们设计了新的偏差参数来检验大尺度下的标准重力,并通过弱透镜实验估计了期望误差。通过测量2%精度内的差曲率扰动(Φ-φ)/2,可以将目前的有效牛顿常数G_N限制在10%精度左右。
2006-03-06 astro-ph gr-qc
Lensing by gravitational waves in scalar-tensor gravity: Einstein frame analysis
研究了干涉引力波对光束的放大作用。先前的约当框架的结果表明,标量-张量引力中的放大比广义相对论中的放大大许多数量级,但在爱因斯坦共形框架中并不成立。引力波透镜的讨论与正在进行的和拟议的VLBI观测,旨在检测闪烁效应。
1998-01-17 astro-ph gr-qc
Gravitational Lensing Effect from The Revised Deser-Woodard Nonlocal Gravity
South China University of Technology(华南理工大学)
研究修正的Deser-Woodard非局部引力中静态球对称黑洞的引力透镜效应,分析弱场和强场极限下的偏转角,发现非局部性导致的修正以及耦合参数ζ和指数参数n的影响,提出通过天文观测区分该模型与其他理论的可能途径。
2026-01-23 gr-qc
Galilean-invariant scalar fields can strengthen gravitational lensing
暗能量之谜表明在长尺度上存在新的引力物理学。然而,引力的光自由度受到太阳系观测的严格限制。我们可以通过在引力中加入一个伽利略不变的标量场来解决这个明显的矛盾。这些标量被称为伽利略子,在超密度附近有很强的自相互作用,就像太阳系一样,抑制了它们的动力学效应。这些非线性在宇宙学尺度上很弱,允许新的物理学运作。在这封信中,我们指出,一个巨大的引力激发耦合的伽利略应力能量引力可以有一个令人惊讶的后果:增强引力透镜。由于增强出现在一个固定的缩放位置的范围广泛的暗物质晕质量,堆叠集群分析弱透镜数据应该能够检测或限制这种影响。
2011-05-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Testing modified gravity with 21 cm intensity mapping, HI galaxy, cosmic microwave background, optical galaxy, weak lensing, galaxy clustering, type Ia supernovae and gravitational wave surveys
在现代宇宙学中,一个重要的任务是研究宇宙中是否存在引力修正的信号。由于分辨率和灵敏度的限制,目前的观测无法探测到任何修正重力信号。因此,迫切需要预测未来宇宙学调查对修正引力的约束力。我们用8个未来主流探测器约束Hu-Sawicki $f(R)$引力,包括21 cm强度图、HI星系、宇宙微波背景、光学星系、弱透镜、星系团、Ia型超新星和引力波。我们发现,HI星系巡天SKA 2给出了最强的约束$σ_{f_{R0}}=1.36\times10^{-8}$中的八个探头。21 cm强度巡天SKA 1-MID-B1和光学星系巡天Euclid也达到了$\mathcal{O}$(-8)量级。第四代CMB实验SO和CORE得到了$\mathcal{O}$(-6)阶,而大尺度结构巡天Euclid弱透镜、Euclid星系团和CSST弱透镜得到了$\mathcal{O}$(-5)阶。有趣的是,CSST星系团的$\mathcal{O}$(-6)阶与SO和CORE星系团的$\mathcal{O}$(-6)阶相同,而引力波巡天ET星系团的$\mathcal{O}$(-5)阶也是$\mathcal{O}$阶。八个探针的组合给出了最严格的约束$1.14\times10^{-8}$,其仅比SKA 2和SK 1-MID-B1组合的$1.34\times10^{-8}$强一点。这表明,在很大程度上,未来的21厘米强度映射…
2021-08-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational lensing by a black hole in Poincar{é} gauge theory of gravity
在Poincar{é}引力规范理论的框架下,利用最近发现的黑洞解,研究了静态球对称黑洞的引力透镜效应.通过分析有挠时空中光线的运动方程,导出了光源发出的光通过黑洞附近时的偏转角,并对所得积分进行了数值求解。我们还研究了扭转对图像位置的影响。结果表明,扭转的存在稍微改变了偏转角度和图像的位置在这个设置。
2021-10-17 gr-qc
Lensing at cosmological scales: a test of higher dimensional gravity
引力透镜天文学的最新发展为在宇宙学尺度上绘制引力势图铺平了道路。我们强调,将这些数据与传统的大尺度结构调查进行比较,将为我们提供在这种尺度下的重力测试。这些约束在高维宇宙学模型的框架中可能是非常重要的。
2000-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational lensing in 4-D Einstein-Gauss-Bonnet gravity in the presence of plasma
在本文中,我们假设了一个弱场机制来探讨四维Einstein-Gauss-Bonnet引力中的引力透镜光子,这是目前非常引人注目的。调查进行了三个不同的范式:均匀等离子体,奇异等温球和非奇异等温球。与介质的分布因子相关联的透镜作用角是单独导出的每种情况下,并进一步利用研究的图像源亮度的放大倍数,选择性地为均匀的等离子体和奇异的等温球。所得结果与标准Schwarzschild几何进行了对比
2021-08-02 gr-qc
Gravitational Lensing as an Optical Framework for Modified Gravity Theories
Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Gadjah Mada(数学与自然科学学院,加查马达大学)
本文提出将引力透镜视为光学现象的框架,利用有效折射率探索修正引力理论,通过数学和光学知识推导透镜效应,并验证分析结果。
2026-04-08 gr-qc
Geometrical origin of inflation in Weyl-invariant Einstein-Cartan gravity
本文证明了二次Weyl不变Einstein-Cartan引力中内建的标量自由度能驱动暴胀,且预测与观测高度吻合,揭示了暴胀的几何起源。
2025-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Strong Gravitational Lensing by a Black Hole with a Global Monopole in Kalb-Ramond Bumblebee Gravity
Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学);The Institute of Mathematical Sciences(数学科学研究所)
研究了带有全局单极子电荷的黑洞在bumblebee引力中的强引力透镜和阴影特性,探讨了其对观测特征的影响。
2025-12-31 gr-qc
Investigating Graviton Mass Effects on Black Hole Lensing in dRGT Massive Gravity
School of Physics and Electrical Engineering, Kashi University(喀什大学物理与电气工程学院);School of Science, East China University of Technology(华东理工大学理学院)
本文研究了引力子质量对dRGT巨质量引力中黑洞透镜效应的影响,通过计算光子偏转角和爱因斯坦环特性,揭示了引力子质量在增强黑洞可探测性中的重要作用。
2026-02-03 gr-qc
Exact gravitational lensing in conformal gravity and Schwarzschild-de Sitter spacetime
在静态球对称度规中,包括Schwarzschild-de Sitter时空和Mannheim-Kazanas共形Weyl引力度规,得到了光的引力弯曲的精确解.从精确解,我们得到了一个小的弯曲角近似的透镜系统的源,透镜和观察者是共同对齐的。这种扩展改进了以前的计算,其中我们系统地避免了对应于不存在的空轨迹的参数范围。线性系数$γ$特性的共形重力有助于增强偏转相比,由广义相对论预测的角度小$γ$。
2017-01-05 gr-qc
Propagation and lensing of gravitational waves in Palatini $f(\hat R)$ gravity
本文系统研究 Palatini $f(\hat R)$ 引力中引力波的传播与透镜效应,推导光度距离修正和偏转角变化,并分析其对偏振面旋转的影响,为区分该理论与广义相对论提供依据。
2024-06-08 gr-qc
Gravitational lensing effect of black holes in effective quantum gravity
本文研究了有效量子引力中两种量子修正黑洞模型的引力透镜效应,计算了弱场和强场极限下的光线偏转角及透镜可观测量,发现量子参数在两种极限下表现出不同影响,为区分经典与量子修正黑洞模型提供了有效工具。
2024-11-19 gr-qc
Gravitational Lensing by Black Holes in Einsteinian Cubic Gravity
本文研究了爱因斯坦立方引力理论对银河系及其它星系中心超大质量黑洞透镜效应的预言。在球对称的背景下,我们得到的度量函数从连分式方法,发现时间延迟和图像的角位置大大偏离广义相对论,作为毫角秒大。这表明ECG的观察性测试确实可行。
2019-01-31 gr-qc hep-th
Numerical wave optics and the lensing of gravitational waves by globular clusters
本文研究了球状星团引力透镜效应对银河系非对称中子星产生的引力波的影响。在引力波的透镜效应中,与通常的光学透镜效应相比,较长的波长会导致几何光学近似失效,这时就需要波动光学解。一般情况下,波动光学解只能用数值方法求得。我们描述了一种特别适合于数值波动光学的计算方法。这种方法使我们能够比较球状星团的几种透镜模型的性质,而不需要使用几何光学近似,尽管这种近似有时是有效的。最后,我们估计的概率,球状星团的透镜将显着影响检测,地面激光干涉仪探测器,如LIGO,引力波从一个不对称的中子星在我们的星系,发现概率是微不足道的小。
2007-10-16 gr-qc
Strong lensing as a test for Conformal Weyl Gravity
共形外尔引力(CWG)预测星系旋转曲线,而不调用暗物质。这使得CWG一个有趣的候选理论作为替代GR。这消除了暗物质的必要性,因为在CWG的静态,球对称源的精确外部解决方案提供了一个线性的潜在$γr$,它可以解释所观察到的银河系旋转曲线与$γ$值由$\sim + 10^{-26} \mathrm{m}^{-1}$。以前的工作也表明,CWG可以解释透镜观测,但与$γ\sim - 10^{-26} \mathrm{m}^{-1}$,以确保会聚光线,而不是发散的。即使不同的表达式的偏转角已在CWG为了消除这种不一致,本文表明,所需的$γ$,以适应透镜的数据是几个数量级高于所需的适合银河系的旋转曲线。
2014-03-31 gr-qc