Lensing as a Probe of Early Universe: from CMB to Galaxies
宇宙微波背景（CMB）辐射透镜是研究早期宇宙物理的一种有效工具。本文探讨了原初曲率微扰功率谱偏离各向同性和标度不变性对CMB透镜势和收敛性的影响。具体地说，我们考虑了原始功率谱中尺度依赖的半球不对称性。我们发现，CMB透镜势和收敛以及CMB透镜和晚时星系收敛的互相关可以探测偶极调制的幅度和尺度依赖性。作为另一个例子，我们考虑具有局部特征的原始功率谱。我们发现，CMB透镜效应以及CMB透镜效应和星系透镜效应的互相关可以探测局部特征的幅度和形状。我们发现，CMB透镜会聚和星系透镜的互相关能够探测功率谱中的局部特征的影响比CMB透镜更小的尺度。最后，我们表明，目前的数据可以约束的幅度和力矩的依赖性偶极子的不对称性。
2016-05-22 astro-ph.CO
Cosmological constraints from galaxy-lensing cross correlations using BOSS galaxies with SDSS and CMB lensing
我们提出了宇宙学参数约束的基础上的联合建模的星系透镜互相关和星系聚类测量的SDSS，边缘化小规模的建模不确定性，使用模拟星系目录，没有明确的星系偏差建模。我们表明，我们的建模方法是强大的星系如何占据暗物质晕和重子物理的影响（在宇宙学参数的$\sim2\%$水平）的不同选择的影响和测试的协方差的影响的可能性分析和调查窗口函数的理论计算。将我们的结果应用于使用BOSS星系样品的测量和使用SDSS星系剪切的透镜测量以及普朗克的CMB透镜测量，并采用保守的尺度切割，我们获得了$S_8\equiv\left(\frac{σ_8}{0.8228}\right)^{0.8}\left(\frac{Ω_m}{0.307}\right)^{0.6}=0.85\pm0.05$（统计）。使用LOWZ $\times$ SDSS星系透镜和$S_8=0.91\pm0.1$（统计）使用LOWZ和CMASS $\times$普朗克CMB透镜的组合。从包括重子物理在内的小尺度模型不确定性出发，我们估计星系-星系透镜测量的系统不确定性为$\sim6\%$（主要由光度红移不确定性决定），星系-宇宙微波背景辐射透镜测量的系统不确定性为$\sim3\%$。
2020-01-20 astro-ph.CO
Can CMB Lensing Help Cosmic Shear Surveys?
是的，我会的即将到来的星系切变巡天有可能大大提高我们对暗能量和中微子质量的理解，如果透镜系统可以得到充分的控制。弱透镜剪切、星系红移巡天的星系数计数和CMB透镜会聚之间的互相关可以用来校准透镜巡天中最具挑战性的系统学之一的剪切乘性偏差。这些互相关可以显着降低乘性偏差的不确定性的有害影响。
2013-11-11 astro-ph.CO
Lensing corrections on galaxy-lensing cross correlations and galaxy-galaxy auto correlations
我们研究了透镜修正对CMB透镜与星系、宇宙切变与星系以及不同红移仓星系之间的交叉相关模型的影响。估计这些修正的重要性，成为必要的，在预期的高精度测量这些可观的。虽然高阶透镜校正（有时也称为后玻恩校正）已被证明是可以忽略不计的小透镜自相关，他们还没有被研究的互相关。我们评估的贡献四点函数，而不使用Limber近似和计算线的视线积分与数值稳定和快速FFTlog形式主义。我们发现，透镜校正的相对大小取决于各自的红移分布的透镜源和星系，但它们通常是小的高信号噪声相关。我们指出，一个全面的评估和判断这些修正的重要性，需要包括透镜雅可比条款的星系侧。我们确定这些额外的校正项，但由于它们的数量很大，所以不对它们进行评估。我们认为，他们可能是潜在的重要性，并建议他们的大小应在未来的光线跟踪模拟测量。我们公开我们的代码。
2019-11-13 astro-ph.CO
On the effect of non-Gaussian lensing deflections on CMB lensing measurements
我们研究了非高斯透镜偏转对CMB透镜功率谱测量的影响。我们发现，他们的高斯性的错误假设显着偏见，这些测量在当前和未来的实验中的百分比水平。通过将来自用高斯偏转场透镜化的模拟CMB数据的CMB透镜化重建与来自用完全非高斯偏转场透镜化的模拟的重建进行比较来检测偏差。通过N体模拟的快照通过射线追踪产生非高斯偏转，并捕获由非线性结构形成和由多个相关偏转引起的非高斯性。我们发现测量偏差的幅度与Böhm等人2016年的分析预测一致。偏置是最大的温度为基础的测量，我们没有找到证据，它在测量组合的偏振场（$EB,EB$）。我们认为非高斯偏置对于测量具有大尺度结构的低红移示踪物的CMB透镜的互相关应该是更加重要的。
2018-06-04 astro-ph.CO
Mapping the cosmic mass distribution with stacked weak gravitational lensing and Doppler lensing
暗物质晕代表物质分布中密度最高的峰。相反，宇宙空洞是宇宙中密度较低的区域。探测宇宙的质量分布需要各种方法，包括微弱的引力透镜，它微妙地改变了遥远源的形状，多普勒透镜，由于特殊的速度而改变了物体的表观尺寸和大小。在这项工作中，我们采用引力和多普勒透镜效应来研究宇宙空洞/晕及其周围的物质分布。我们使用相对论$N$体代码\texttt{gevolution}，产生质量扰动，并开发一个新的光线追迹代码，依赖于设计的射线束方法。我们考虑了三种类型的晕质量和空洞半径，并提取宇宙学信息，通过堆叠周围的空洞/晕弱透镜和多普勒透镜信号。本文的结果表明，结合引力和多普勒透镜效应来映射质量分布的最佳策略应该集中在红移范围$z\approx 0.3-0.4$。本文的建议是，未来的光谱调查应该集中在这些红移，并利用引力和多普勒透镜技术，以提取有关整个宇宙网络，特别是宇宙空洞内部的底层物质分布的信息。这可以为正在进行的或未来的低红移光谱调查提供补充的宇宙学分析。
2021-12-08 astro-ph.CO
Constraining $f(R)$ Gravity Theory Using Weak Lensing Peak Statistics from the Canada-France-Hawaii-Telescope Lensing Survey
在这封信中，我们报告的观测约束的胡-Sawicki $f(R)$理论来自弱透镜峰丰度，这是密切相关的质量函数的大规模晕。与使用光学或x射线星系团的研究相比，弱透镜峰分析具有不依赖于质量重子可观测校准的优点。从加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查的观察，我们的峰值分析引起了严格的约束模型参数$|f_{R0}|$的$n=1$。考虑到$(Ω_{\rm m}, A_{\rm s})$的WMAP 9先验，$95\%$ CL限度为$\log_{10}|f_{R0}| < -4.82$。用普朗克15先验，相应的结果是$\log_{10}|f_{R0}| < -5.16$。
2016-08-03 astro-ph.CO
First Measurement of the Cross-Correlation of CMB Lensing and Galaxy Lensing
我们测量的互相关的宇宙微波背景透镜会聚图来自阿塔卡玛宇宙望远镜的数据与星系透镜会聚图测量的加拿大-法国-夏威夷望远镜条纹82调查。首次测量了CMB-星系透镜互功率谱，其显著性为4.2σ，相当于在红移~ 0.9处对密度涨落幅度的12%约束。随着即将到来的改进的透镜数据，这种新型的测量将成为一个强大的宇宙学探测器，提供在中间红移的质量分布的精确测量，并作为弱透镜测量系统偏差的校准器。
2014-12-11 astro-ph.CO
Weak lensing by voids in weak lensing maps
宇宙空洞是研究宇宙大尺度结构的重要探针，可以约束宇宙学参数，检验宇宙学模型。我们提出了一个新的空研究范式：弱透镜收敛映射中的空检测。这种方法确定的对象，直接关系到我们的理论理解的空隙在总物质场的密度不足，并提出了几个优势相比，在星系分布中找到空隙的习惯方法。我们通过使用弱透镜峰作为大尺度结构的示踪剂来识别空隙来验证这种方法。我们发现自相似性的空隙丰度在一个范围内的峰值信噪比选择阈值。通过这种方法获得的空隙给出了比星系分布中确定的空隙大$\sim40$倍的切向剪切信号。
2018-07-20 astro-ph.CO
Probing gravity with a joint analysis of galaxy and CMB lensing and SDSS spectroscopy
我们目前的测量$E_G$，从大尺度结构的重力探测器，使用BOSS LOWZ和CMASS光谱样品，从SDSS（星系透镜）和普朗克（CMB透镜）的透镜测量。使用SDSS透镜和BOSS LOWZ样本，我们测量了$\langle{E_G}\rangle=0.40^{+0.05}_{-0.04}$（统计）、$\pm 0.026$（系统），与普朗克$Λ$ CDM模型的预测值$E_G=0.46$一致。使用CMB透镜，我们测量了LOWZ的$\langle{E_G}\rangle=0.46^{+0.08}_{-0.09}$（统计学上与星系透镜和普朗克预测一致）和CMASS样本的$\langle{E_G}\rangle=0.39^{+0.05}_{-0.05}$（统计学上与普朗克预测的$E_G=0.40$一致）。我们还研究了$E_G$的红移演化通过分裂的LOWZ样本为两个样本的基础上的红移，与模型预测的结果是一致的。我们估计上述$\langle{E_G}\rangle$数的系统不确定性为$\sim 6$ %（当使用星系-星系透镜）或$\sim 3$ %（当使用CMB透镜），次显性引用的统计误差。这些系统误差预算分别由星系-星系透镜效应的观测系统学和理论模型的不确定性决定。我们不估计星系-宇宙微波背景辐射透镜互相关的观测系统性。
2018-11-14 astro-ph.CO
Gravitational lensing of gravitational waves: wave nature and prospects for detection
讨论了合并双星中引力波信号的引力透镜效应。我们描绘的政权，波浪效应是显着的政权，几何限制可以使用。在此基础上，重点研究了微透镜效应以及强透镜和微透镜的组合效应。我们发现，微透镜与强透镜相结合，可以引入随时间变化的相移的信号，因此可以导致可检测的差异，观察到的信号由强透镜产生的不同图像。这与天空中用于引力波检测的信号源的粗略定位相结合，可能使得难以识别对应于不同图像的信号的共同来源并且难以使用诸如时间延迟的可观测量。在我们能够可靠地识别对应图像的情况下，个体图像的微透镜化可以用作约束微透镜的性质的工具。引力波的源可以由于星系盘/晕中的透镜而经历微透镜效应，或者即使在没有强透镜效应的情况下，也可以由于居间星系中的透镜而经历微透镜效应。一般来说，这种可能性很小，只有一个例外：位于银道面的河外引力波源极有可能是微透镜。波效应在这种情况下是极其重要的。在检测到具有低SNR的这种源的情况下，微透镜效应或其他情况的发生的不确定性在源的参数中引入了附加的不确定性。
2019-12-12 astro-ph.CO
The source-lens clustering effect in the context of lensing tomography and its self-calibration
宇宙切变只能在有星系的地方测量。这种源透镜聚集（SLC）效应有两个来源，内在源聚集和宇宙放大（放大/尺寸偏差）。透镜断层扫描可以抑制前者。然而，这种减少是有限的存在的photo-z误差和非零红移的bin宽度。此外，由宇宙放大引起的SLC不能通过透镜层析术来减少。通过N体模拟，我们量化的影响SLC的透镜功率谱的背景下，透镜层析成像。我们考虑标准估计和基于像素的估计。我们发现，他们都不能令人满意地处理这两个来源的SLC。(1)对于标准估计器，两个源引起的SLC可以使透镜功率谱产生O（1）-O（10）%的偏差。固有源聚类也增加了测量的透镜功率谱的统计不确定性。然而，标准估计抑制互谱中的固有源聚类。(2)相比之下，基于像素的估计器通过宇宙放大来抑制SLC。然而，它不能通过本征源聚集来抑制SLC，并且测量的透镜功率谱可以被低偏O（1）-O（10）%。简而言之，对于典型的光z误差（sigma_z/（1+z）=0.05）和光z仓尺寸（Delta_z^P=0.2），SLC改变了1- 10%的透镜E模功率谱，其中ell~10^3$和z_s~1对弱透镜宇宙学特别感兴趣。因此，SLC是第四阶段透镜巡天宇宙学的一个严峻系统。我们提出了有用的标度关系自校准的SLC效应。
2015-04-14 astro-ph.CO
Cross-correlation between cosmic microwave background lensing and galaxy intrinsic alignment as a contaminant to gravitational lensing cross-correlated probes of the universe
我们在这里介绍一个互相关项之间的CMB透镜和星系的内在排列，在此注明为$ϕI$。这种效应对宇宙微波背景辐射透镜效应和星系透镜效应之间的互相关起了污染作用。后一种互相关最近首次被探测到，随着星系和宇宙微波背景辐射巡天重叠区域的增加以及宇宙微波背景辐射偏振测量的重要性增加，测量结果将大大改善。这将成为研究宇宙结构和演化的强有力的探测器。的幅度的$ϕI$长期被发现是约15%的纯CMB透镜星系透镜组件，并采取行动，以减少其测量光谱的幅度。如果不加以缓解，光谱中的这种偏移将强烈影响其用于精确的宇宙学研究。我们还提出了一种方法来校准这个$ϕI$污染，通过使用一个缩放关系，允许一个减少的影响$ϕI$的一个因素，20或更多的所有红移箱，这将减少其幅度下降到检测限，在几乎所有的情况下。这将允许充分利用这个探测器进行精确的宇宙学研究。
2014-04-09 astro-ph.CO
Measuring weak lensing masses on individual clusters
我们提出了弱透镜质量估计的样本458星系团的redMapPer斯隆数字巡天DR 8目录使用超Suprime-Cam弱透镜数据。我们开发了一种方法来快速估计集群质量从弱透镜剪切，并使用这种方法来估计弱透镜质量为我们的样本中的每个星系团。随后，我们约束的质量丰富度的关系，以及集群丰富度和测量的弱透镜质量之间的内在散射。当计算所有具有丰富度$λ>20$的星系团的质量丰富度关系时，我们发现质量丰富度关系的斜率与暗能量巡天第1年堆叠的弱透镜分析存在张力。对于具有丰富度$λ>40$的集群的减少的样本，我们的结果与暗能量调查第1年的分析是一致的。
2022-04-05 astro-ph.CO
Can continuous density profile correctly describe strong gravitational lensing?
强引力透镜是探测宇宙的重要工具。在引力透镜的理论分析中，假设连续密度剖面能正确描述透镜星系。但事实上，这一假设从未得到严格的检验。本文讨论了这一问题，指出如果我们用离散密度剖面来模拟透镜星系，那么像的位置不会改变，但放大倍数会增加。强透镜引力波可以在未来验证这一结论。
2017-11-07 astro-ph.CO
Lensing clusters of galaxies in the SDSS-III
我们确定新的强透镜星系团从斯隆数字巡天III（SDSS DR 8）通过目视检查的星系团的大样本的彩色图像。我们发现68个新的集群显示巨大的弧除了30个已知的透镜系统。在68个例子中，13个集群是“几乎确定”的透镜系统与切向巨弧，22个集群是“可能的”和31个集群是“可能的”透镜系统。我们还发现了两个奇异的蓝环系统。巨大的弧与明亮的中央星系的角距为2.0”-25.7”。我们注意到，丰富的集群更有可能是透镜系统，弧和中央星系之间的分离增加集群丰富。
2011-09-06 astro-ph.CO
Galaxy-Galaxy Weak Lensing Measurements from SDSS: I. Image Processing and Lensing signals
作为斯隆数字巡天数据发布7（SDSS DR 7）的星系-星系透镜研究系列中的第一篇论文，我们提出了我们的图像处理流水线，该流水线校正了主要由点扩散函数（PSF）引入的系统学。利用该流水线对SDSS DR 7成像数据进行了$r$波段的处理，生成了包含各星系形状信息的背景星系表。基于我们自己的形状测量的星系图像从SDSS DR 7，我们提取的星系星系（GG）透镜信号周围的前景分光星系在不同的光度和恒星质量。总体信号与SDSS DR 4中\citet{Mandelbaum2005, Mandelbaum2006}获得的信号一致。本文的结果具有较高的信噪比，这是由于比SDSS DR 4更大的调查区域，证实了更多的发光/质量星系具有更强的GG透镜信号。我们还将前景星系分为红/蓝和恒星形成/淬火子样本，并分别测量了它们的GG透镜信号。我们发现，在一个特定的恒星质量/光度，红色/淬火星系有相对较强的GG透镜信号比他们的同行，特别是在大半径。这些GG透镜信号可以用来探测星系晕质量关系及其在晕占据或条件光度函数框架中的环境依赖性。
2016-07-19 astro-ph.CO
Galaxy cluster lensing masses in modified lensing potentials
我们在直接修正透镜势的引力理论中，确定了从CLASH巡天中选出的19个X射线星系团星系团的浓度-质量关系。我们模拟集群的NFW晕和适合他们的透镜信号，在立方Galileon和非局部重力模型，透镜会聚配置文件的集群。我们讨论了一些重要的问题，需要考虑到，与使用非参数和参数透镜的方法，以及假设的背景宇宙学。我们的结果表明，在修正的重力模型的浓度和质量的估计，在误差范围内，在$Λ$ CDM相同。这一结果表明，对于非定域模型，引力修正在星系团红移处太弱，而对于Galileon模型，屏蔽机制在星系团半径内是非常有效的。然而，在距离$\sim \left[2-20\right] {\rm Mpc}/h$从集群中心，我们发现，周围的力的配置文件是由$\sim20-40\%$在立方伽利略模型增强。这对动力学质量的估计有影响，这意味着基于透镜和动力学质量之间比较的引力测试也可以应用于立方伽利略模型。
2015-05-13 astro-ph.CO
Contamination of early-type galaxy alignments to galaxy lensing-CMB lensing cross-correlation
由于宇宙的潮汐场，星系的形状会发生扭曲。星系透镜效应与宇宙微波背景（CMB）透镜效应的交叉相关性不能轻易地从星系内禀形状与CMB透镜效应的交叉相关性中分离出来。先前的工作表明，CFHT条纹82（CS 82）和阿塔卡马宇宙望远镜巡天的本征对准污染可以是这种互谱的$15\%$。在这里，我们重新审视这些估计使用最新的观测约束的内在对齐在红移更相似的CS 82星系。我们发现了一个$\approx$ $10\%$污染的交叉频谱从红星系，与$\approx$ $3\%$的不确定性，由于源星系的红移分布和光谱能量分布的建模的不确定性。蓝色星系与未对齐一致，但在当前$95\%$置信水平内，可能会因额外的$9.5\%$而污染交叉光谱。虽然我们的基准估计的对齐污染是类似于以前的工作，我们的工作表明，CMB透镜星系透镜互相关的对齐的相关性仍然在很大程度上不受约束。目前在$z>1.2$上几乎没有关于比对的信息。我们认为上限的情况下，所有的$z>1.2$星系对齐相同的强度低红移发光的红色星系，发现尽可能多的$\approx$ $60\%$污染。
2015-07-14 astro-ph.CO
Cross-correlation between Subaru Hyper Suprime-Cam Galaxy Weak Lensing and Planck Cosmic Microwave Background Lensing
星系弱透镜（WL）和宇宙微波背景（CMB）透镜之间的互相关是探测中等红移处物质涨落和探测任一探测中剩余系统的有力工具。在本文中，我们研究了星系WL从超Suprime-Cam斯巴鲁战略计划（HSC）的第一个数据发布和CMB透镜从最终的普朗克数据发布，在0.3< z < 1.5的HSC源星系的互相关。HSC是最深的第三阶段星系WL调查，并提供了一个很好的机会来研究高红移宇宙和新的挑战，其异常高的源密度，如源混合。在3.1 $σ$的显著性水平下测量互相关信号。我们的最佳拟合模型相对于最佳拟合2018普朗克宇宙学的振幅是$A = 0.81\pm 0.25$，与$A=1$一致。我们的结果也与以前的CMB透镜和星系WL交叉相关研究使用不同的调查是一致的。我们进行测试相对于WL $B$模式，点扩散函数，光度红移误差，和热Sunyaev-Zel'dovich泄漏，并没有发现显着的证据残留的系统。
2020-10-08 astro-ph.CO
Mass Reconstruction using Particle Based Lensing II: Quantifying substructure with Strong+Weak lensing and X-rays
我们报告了使用基于粒子的透镜（PBL）的A1689的质量重建，这是一种强+弱透镜的新技术，可以根据数据密度和信噪比提供可变分辨率。使用PBL，我们还计算所得质量图的协方差矩阵。A1689的重建显示了东北方向的第二个质量峰，证实了以前的光学观测。这表明集群的中心区域仍在进行弱合并。我们已经用这张质量图测量了暗物质分布的功率比，并将其与X射线分布进行了比较。我们发现，在X射线分布的功率较低，表明一个平滑和圆的气体分布相比，暗物质分布。我们将NFW分布拟合到从质量图导出的分布，并且我们发现1 Mpc内的透镜质量是$1.5\pm0.33\times 10^{15}M_\odot$。这比X射线质量高。
2012-01-17 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
SARCS strong-lensing galaxy groups: II - mass-concentration relation and strong-lensing bias
我们的工作是基于对80个强透镜星系群的叠加弱透镜分析。我们的主要结果如下：（i）与预期的NFW质量分布相比，透镜信号不允许我们坚定地拒绝一个简单的奇异等温球质量分布;（ii）我们获得的平均浓度$c_{200}=8.6_{-1.3}^{+2.1}$远高于相应平均质量$M_{200}=0.73_{-0.10}^{+0.11}\times10^{14}\mathrm{M_{\odot}}$的数值模拟的预期值;（iii）将我们的结果与较大质量尺度下的结果相结合，给出了近20年质量的质量-浓度关系$c(M)$，其斜率与使用无偏暗物质晕总体的数值模拟的预测不一致;（iv）我们的组合$c(M)$关系匹配的结果，从模拟只使用晕与一个大的强透镜横截面，即延长与长轴接近的视线;（v）对于最简单的情况下，长晕，我们估计与玩具模型的下限上的短轴：长轴比$a/c=0.5$的平均SARCS星系群。我们基于星系群的分析证实了在更大质量尺度下获得的结果：强透镜呈现出明显过大的浓度，这可以用优先沿视线取向的三轴晕来解释。因为质量较大的星系已经有较大的透镜截面，所以它们不需要沿着视线有很大的伸长，这与质量较小的星系群相反。因此，这是自然的，以观察较大的透镜（预计）浓度为这样的系统，导致整体质量浓度关系比非透镜晕陡峭。
2014-09-20 astro-ph.CO
The Wendelstein Weak Lensing (WWL) pathfinder: Accurate weak lensing masses for Planck clusters
本文介绍了Wendelstein弱透镜（WWL）探路者项目的结果，在该项目中，我们利用Wendelstein天文台的2 m Fraunhofer望远镜上的新型30' $\times 30$ '宽视场成像仪观测了三个中等红移的普朗克星系团。我们调查存在的偏见，在我们的剪切目录，并估计其对我们的弱透镜质量估计的影响。总的校准不确定性取决于星系团的红移，对于$z \approx 0.27-0.77$，不确定性低于8.1%-15%。随着背景样本选择和剪切偏置校正方法的改进，该误差将减小。我们提出了第一个弱透镜质量估计PSZ 1 G109.88+27.94和PSZ 1 G139.61+24.20，两个SZ选择的集群候选人。根据Wendelstein色和SDSS测光，我们发现PSZ 1 G109.88+27.94的红移必须修正为$z \approx 0.77$。我们研究了视线结构对弱透镜质量估计的影响，并在PSZ 1 G109.88+27.94和PSZ 1 G186.98+38.66的每个领域中找到了两组的上限。我们比较我们的结果SZ和动力学质量估计从文献中，并在PSZ 1 G186.98+38.66的情况下，以前的弱透镜质量估计。我们的结论是，我们的探路者项目表明，弱透镜集群质量可以准确地测量与2米夫琅和费望远镜。
2018-06-27 astro-ph.CO
Moderate Galaxy-Galaxy Lensing
我们研究适度的引力透镜，其中背景星系被大幅放大，但不是多重成像，由一个干预星系。我们专注于透镜和源都是椭圆星系的情况。中等透镜效应的特征包括等照度线畸变和基本面的系统位移以及Kormendy关系，这些特征可能用于统计确定星系质量分布。这些影响说明使用蒙特卡罗模拟的星系对的前景星系建模为一个奇异的等温球模型和观测参数适合的大型综合巡天望远镜（LSST）。由中等透镜探测的半径范围将大于由强透镜探测的半径范围，并且处于密度斜率可能改变的有趣区域。
2012-01-10 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
Plasma lensing in comparison to gravitational lensing -- Formalism and degeneracies
引力透镜和等离子体透镜在几何光学的极限下具有相同的数学形式。这两种现象都可以有效地描述了一个投影，二维偏转电位的梯度导致一个单一的，薄透镜平面的瞬时光偏转。我们强调的时间延迟和透镜方程的差异，因为等离子体透镜是由一个潜在的直接成比例的偏转电子数密度和引力透镜是由一个潜在的相关的偏转质量密度的泊松方程。由于我们把等离子体和引力透镜看作薄屏有效理论，它们的简并都是由偏转物体的未知分布引起的。推导了等离子体透镜的形式主义内禀简并，发现它们与引力透镜中的简并类似。为了打破简并，星系和星系团尺度的强引力透镜必须依赖于额外的假设或补充观测。物理上现实的假设，以达到自洽透镜和源重建可以提供模拟和分析有效的理论。在等离子体透镜中，对偏转电子密度分布的更深入理解仍在发展中，因此基于模型的全面透镜重建尚不可能。然而，我们表明，瞬态透镜和多波长观测有助于打破所产生的简并。我们的结论是，发展一个基于观测的推断本地透镜性能目前似乎是最好的方式，以进一步探测等离子体电子密度的形态。由于更简单的证据为基础的破坏的透镜退化，我们期望获得更严格的约束，局部等离子体电子密度比引力偏转群众。
2020-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
A new probe of the high-redshift Universe: nulling CMB lensing with interloper-free "LIM-pair" lensing
星系巡天和宇宙微波背景（CMB）之间的中间红移仍然是未探索的领域。线强度测绘（LIM）提供了一种探测$z\gtrsim 1$宇宙的方法，包括再电离时代和黑暗时代。通过精确的零化的透镜内核，我们表明，LIM透镜，结合星系（分别，CMB）透镜，可以独特地探测$z\gtrsim 1$（分别，再电离前）宇宙。然而，LIM前景是这种未来技术的关键障碍。虽然可以通过丢弃垂直于视线的模式（低$k_\parallel$模式）来控制连续体前景，但在LIM透镜的上下文中还没有解决闯入者前景。在本文中，我们量化的干扰偏差LIM透镜的第一次，并推导出一个“LIM-pair”的估计，它完全避免后，与CMB透镜互相关。这种新的二次透镜估计器的工作原理是将来自同一红移的不同线上的两个强度图结合起来，它们的插入者是不相关的。因此，该前景避免方法对于闯入者功率和非高斯性的幅度的甚至大的变化是鲁棒的。因此，交叉谱的LIM对估计与CMB透镜是强大的，目前在LIM模型在高红移的理论不确定性。
2021-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong Lensing Analysis of the Powerful Lensing Cluster MACS J2135.2-0102 ($z$=0.33)
我们提出了一个大质量透镜星系团MACS J2135.2-0102（$z$ =0.33;以下简称MACS 2135）的光迹质量（LTM）强透镜模型，该星系团部分因拥有宇宙之眼星系透镜而闻名。MACS 2135也是已知的多重透镜的$z=$ 2.3亚毫米星系附近的Brilliant星团星系（BCG），以及一个突出的，三叉戟成像系统在大半径的$\sim$ 37”的BCG南部。我们使用最新的哈勃成像来构建这个集群的精确透镜模型，在我们的LTM方法的指导下确定了六个新的多重成像系统，因此我们将透镜约束的数量增加了大约四倍。我们确定MACS 2135是已知的顶级透镜星团之一，其大小与哈勃前沿场相当。对于$z_{s}=2.32$处的源，我们发现$θ_{e}=27\pm3$“的有效爱因斯坦半径，包围$1.12 \pm0.16 \times10^{14}$ $M_{\odot}$。我们使我们的镜头模型，包括质量和放大率的地图，公开提供，在预期的搜索高$z$星系与詹姆斯韦伯太空望远镜，这个集群是一个引人注目的目标。
2017-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational lensing formalism in a curved arc basis: A continuous description of observables and degeneracies from the weak to the strong lensing regime
引力透镜弯曲弧提供了大量关于潜在的透镜畸变的信息。从扩展源中提取精确的透镜信息是许多旨在回答宇宙基本问题的研究的关键组成部分。为了在提高精度的同时保持准确性，表征和理解透镜观测量中固有的简并性的影响至关重要。在这项工作中，我们提出了一种形式主义来描述的引力透镜失真的影响，导致弯曲的扩展弧的特征向量和特征值的局部透镜雅可比矩阵和他们的方向微分的基础上。我们确定了一个非本地和非线性扩展偏转器的基础上，继承这些本地属性。我们的参数化与扩展源中的可观察特征紧密相关，并且允许人们在不施加显式全局偏转器模型的情况下准确地提取扩展图像的透镜信息。我们量化什么样的退化可以被打破的基础上的本地透镜性质和假设的内在源形状的具体假设。我们的形式主义是适用于从弱线性政权，半线性政权的高度非线性政权的高度放大的多个图像的弧。在这项工作中提出的方法和实施提供了一个框架，以评估系统，指导推理工作的正确选择的复杂性的基础上，手头的数据，并量化的透镜信息提取的模型无关的方式。
2021-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Using Strong Gravitational Lensing to Identify Fossil Group Progenitors
化石星系系统被经典地认为是星系群/星系团演化的最终结果，因为星系经历动力学摩擦下沉到群势的中心，并合并成一个单一的巨大椭圆，在质量和光度上都占主导地位。大多数发现的化石系统都位于$z < 0.2$中，这就引出了一个问题：这些系统的祖先是什么？这样的祖先预计有即将或正在进行的主要合并附近的最亮的集团星系（BGG），当得出结论时，将满足化石标准的回顾时间。由于强引力透镜优先选择沿着视线合并的群体，或具有高质量浓度的系统，如化石系统，我们搜索了强透镜事件的CASSOWARY调查，目的是确定透镜系统是否具有成为化石系统或祖先的倾向。我们发现，$\sim$ 13%的透镜组被确定为传统化石，而只有$\sim$ 3%的非透镜对照组。我们还发现，与对照样品的$\sim$ 17%相比，透镜系统的$\sim$ 23%是传统的化石祖细胞。我们的研究结果表明，强透镜系统更有可能是化石/前化石系统比可比的非透镜系统。透镜和非透镜星系群的累积星系光度函数也表明了强透镜系统和非透镜系统的星系群之间可能存在的根本差异，透镜系统甚至在星系群的外围也容纳了更多的明亮星系。
2017-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the double-plane plasma lensing
等离子体透镜是由于宇宙中的冷自由电子引起的低频电磁射线的折射。对于宇宙学距离的源，有观测证据表明，沿着视线的细长，复杂的等离子体结构需要多透镜平面描述。为了研究单平面等离子体透镜效应的极限，我们建立了一个双平面透镜，在每个透镜平面上投影高斯电子密度。我们比较双平面的情况下，相应的有效的单平面配置。我们的研究结果表明，双平面透镜可以区分从单平面透镜的观测量，即解决多个图像的位置，相对放大率，时间延迟，和脉冲形状。对于快速射电暴的等离子体透镜效应，观测到的脉冲形状可能主要由透镜效应决定，这使得我们可以忽略本征源脉冲形状来区分不同的透镜结构。时域观测量是区分多平面透镜和单平面透镜的最显著特征。
2021-11-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Weak Gravitational Lensing
本章系统概述弱引力透镜的基础理论、宇宙学应用、观测分析方法、系统效应及当前巡天成果与未来前景。
2025-10-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Weak lensing "post-Born" effects are equivalent to pure lens-lens couplings
我们表明，所谓的“后玻恩”效应的弱透镜在4阶等效于玻恩近似中的透镜-透镜耦合。我们通过明确显示使用各向异性重映射方法的4阶正则弱透镜方法与使用首次在[Phys. Rev. D89，123006]中开发的玻尔兹曼方程方法的透镜-透镜耦合效应的4阶计算的等效性来证明这一点。此外，我们认为，将真正的“后玻恩”的影响，即考虑到非直线光子路径，需要增加一个光子偏转项，没有考虑到在规范形式主义，也没有玻尔兹曼方法。
2021-09-10 astro-ph.CO gr-qc
Accuracy of the thin-lens approximation in strong lensing by smoothly truncated dark matter haloes
本文研究了利用薄透镜近似的引力透镜效应估算质量的精度，该近似应用于Baltz、Marshall和Oguri最近提出的具有软截断机制的Navarro-Frenk-White质量模型。引力透镜的情况下考虑的是从爱因斯坦环（强透镜）的观察透镜质量的推断。结果表明，薄透镜简化假设引起的质量误差小于0.5%。作为副产品，软截断机制的最佳潮汐半径被发现是至多10倍的质量模型的维里半径。
2011-05-19 astro-ph.CO gr-qc
Characteristic features of gravitational wave lensing as probe of lens mass model
一旦人们每年要观测几次引力波透镜事件，识别引力波透镜事件并能够区分类似的透镜模型将是至关重要的。本文研究了LISA源和波动光学体系中的引力波透镜效应。虽然我们之前的不同论文研究了通过同时强透镜增强的微透镜效应，但我们专注于由一个透镜产生的频率（时间）相关相位效应，该效应仅在一个透镜图像中可见。我们将展示如何在干涉机制中（即，当干涉图案存在于透镜图像中时），我们能够i）区分透镜波形与非透镜波形，以及ii）区分不同的透镜模型。另一方面，在纯波动光学中，研究的可行性取决于信号的SNR和/或透镜效应的大小。为了实现这些目标，我们研究了不同透镜模型的放大因子的相位及其对非透镜波形的影响，并且我们利用信噪比计算进行定性分析。
2021-12-02 astro-ph.CO gr-qc
A Lensing View On The Fundamental Plane
对于透镜星系，我们引入了一个正式的速度色散σ_透镜，封闭的质量和维里定理的基础上。这是从像素化透镜模型的集合计算的，并且被发现是相当独立的模型。对18个已知的早型透镜星系和2个星系团的观测结果表明，σ_lens与运动学速度色散σ_obs相等，这表明早型透镜星系和星系团都是维里化的.在第二步中，我们计算了透镜星系样本的I波段光度和总质量含量，这使我们能够分析质量-光关系L ~ M^a。我们确定a = 0.70 +/- 0.08，不包括常数M/L，并与以前的基本平面的研究一致。此外，我们验证了这种关系并不能外推到具有更高M/L的簇。用于分析的样本包括9个来自斯隆透镜ACS巡天（SLACS）的透镜星系和另外9个来自CfA-亚利桑那太空望远镜透镜巡天（CASTLES）的透镜星系，以及透镜星系团ACO 1689和ACO 2667。
2009-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hierarchical Bayesian scheme for measuring the properties of dark energy with Strong gravitational lensing
为了了解我们的宇宙，目前的天空观测已经非常精确。勘测图提供的现象之一是引力效应。阿尔伯特·爱因斯坦（1936）首先基于他的广义相对论讨论了引力透镜效应的可能性，这可能会给我们一些关于宇宙学的信息。我们经常将这些效应按微透镜、弱透镜和强透镜类型分类。本文主要研究强引力透镜，特别是双源平面透镜系统。最近人们认识到，双透镜事件可以为我们提供另一种约束宇宙学参数的方法。为了大致了解“可以找到多少个这样的透镜事件”，我们建立了一个玩具模型，然后使用几个贝叶斯模型，以便对人工绘制的数据集进行统计分析。结果表明，双透镜实际上是约束宇宙学参数的有希望的对象。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Time Delay in Swiss Cheese Gravitational Lensing
我们计算了平坦的LambdaCDM瑞士奶酪宇宙中引力透镜的时间延迟。我们假设一对初级和次级光线被一个单一的质点凝聚所偏转，该凝聚由嵌入在均匀宇宙学中的Kottler度量（带λ的史瓦西）描述。我们发现，宇宙学常数的影响的差异到达时间是非线性的，最多约0.002%的大型集群透镜，然而，我们发现传统的线性透镜理论预测的时间延迟，可以达到这些大型透镜的~4%的差异。在预测的延迟时间的差异是由于传统的透镜的失败，将透镜的质量到宇宙的平均质量密度。
2010-06-17 astro-ph.CO gr-qc
The Effective Cross-sections of a Lensing-galaxy: Singular Isothermal Sphere with External Shear
数值研究了奇异等温球（SIS）在大范围（从0.0到2.0）外剪切下的成像和焦散特性。使用该透镜系统的直接逆映射公式（Lee 2003），我们研究了在低（即，γ < 1.0），以及高（即，γ > 1.0）剪切情况：图像分离、总或单个放大率、2个图像的通量比、图像的最大数量和透镜截面。本文根据JVAS和CLASS观测的射电光度函数，系统地分析了双透镜和四透镜系统的有效透镜截面。我们发现，调查选择偏差的限制（即，在较亮图像和较暗图像之间）优选地减小2图像透镜系统的有效透镜截面。通过考虑调查选择偏差的影响，我们证明了高四倍比（即，JVAS & CLASS：50% ~ 70%）可以用0.16 ~ 0.18的中等有效剪切来解释，这是以前估计的一半。推导出的逆映射公式可以促进SIS +剪切透镜模型是有用的星系透镜模拟。* 关键词：宇宙学;理论;引力透镜;强。
2014-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Lensing in presence of Plasma: Strong Lens Systems, Black Hole Lensing and Shadow
本文综述了等离子体对引力透镜效应影响问题的最新进展，并补充了一些新的材料和相关的讨论。光在重力和等离子体存在下的偏转是由各种物理现象的复杂组合决定的：重力，色散，折射。特别是，在没有折射的均匀等离子体中，引力偏转本身与真空不同，并取决于光子的频率。在非均匀等离子体中，也会发生色折射。我们描述了强透镜系统中的色效应，包括像的角位置的移动和放大率的变化。我们还研究了高阶图像时出现的均匀等离子体包围的黑洞透镜。本文介绍了等离子体对Schwarzschild和Kerr黑洞阴影影响的解析研究结果。
2019-05-16 astro-ph.CO gr-qc
Cluster Lensing Mass Inversion (CLUMI+): Combining Dynamics and Weak Lensing around Galaxy Clusters
CLUMI+是一种结合弱透镜、强透镜与动力学数据、不依赖平衡假设的多探针方法，可重建星系团从核心到外围的质量分布，经模拟验证并在A2261上应用，显著提升大半径处精度。
2025-08-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Weak Lensing Mass of Cosmic Web Filaments and Modified Gravity (MOG)
在修正引力（MOG）下研究了宇宙网细丝的弱透镜效应，证明了在引力强度增大的情况下，细丝中探测到的$5-15 \%$级星系和重子气体与无暗物质细丝的透镜效应数据一致.
2017-05-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining Power of Wavelet vs. Power Spectrum Statistics for CMB Lensing and Weak Lensing with Learned Binning
Harvard University（哈佛大学）；University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics（卡弗里宇宙物理学研究所）
本文比较了小波变换与功率谱统计在CMB透镜效应和弱透镜效应中的约束能力，提出了一种学习分箱方法以提高小波统计的约束效果。
2026-02-25 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.data-an
