Self-calibration of weak lensing systematic effects using combined two- and three-point statistics
我们调查的前景，使用弱透镜双谱旁边的功率谱，以控制系统的不确定性，在欧几里德调查。三个系统的影响被认为是：星系的内在排列，不确定性的手段层析红移分布，和乘法偏置的剪切信号的测量。我们发现，双谱是非常有效的，在减轻这些系统误差。同时改变所有三个系统，联合功率谱和双谱分析将宇宙学参数$Ω_\mathrm{m}$和$σ_8$的可信区域面积减少了90倍，并且将时变暗能量状态方程的两个参数减少了近20倍，与单独使用功率谱的基线方法和与Euclid规定的精度要求一致的先验方法相比。我们还表明，包括双谱自校准所有三个系统的影响，以严格的水平所需的下一代弱透镜调查，从而减少外部校准数据的需要。
2021-02-27 astro-ph.CO
Astrophysical systematics in Kinematic Lensing: quantifying an Intrinsic Alignment analog
本研究首次探索塔利-费希尔环境依赖性（TED）效应作为运动学透镜（KL）的潜在天体物理系统误差，推导其解析形式并通过模拟量化，发现其在本征对齐非零时影响KL且未检测到额外系统偏差信号。
2024-12-05 astro-ph.CO
Pixel Noise Effect and its Correction method by ERA Method for Precise Weak Gravitational Lensing Shear Measurement
在统计弱引力透镜分析中，如宇宙剪切测量，需要高精度的弱透镜剪切测量，以实现对宇宙学参数的严格约束。为此目的，应校正测量中的任何系统误差。像素噪声是大气通量的泊松噪声，是大气通量测量的主要系统误差之一。研究了ERA法剪切测量中像素噪声对系统误差的影响，并提出了相应的修正方法。对该方法进行了各种条件下的模拟验证，结果表明，该方法除了对极低信噪比的星系外，都能对$80 \sim 90\%$的系统误差进行校正。
2017-06-13 astro-ph.CO
Impact of Instrumental Systematic Contamination on the Lensing Mass Reconstruction using the CMB Polarization
本文研究了仪器系统学对由宇宙微波背景（CMB）温度和偏振观测的弱透镜效应重建偏转角功率谱的影响。我们考虑七种类型的影响，这是与已知的仪器系统学：校准，旋转，指向，自旋翻转，磁泄漏，偶极泄漏和四极泄漏。这些效应可以用11个畸变场来表征。这些系统效应中的每一个都可以模仿有效的投影物质功率谱，从而污染透镜重建。为了证明这些仪器系统学的效果，我们考虑两种类型的实验，一种是具有9.6 uK-arcmin偏振的探测器噪声水平和8.0 '的FWHM，典型的即将到来的地面和基于气球的CMB实验，以及具有2.0 uK-arcmin偏振的探测器噪声水平和4.0'的FWHM的CMBPol-like仪器，典型的未来空间的CMB实验。对于每一个系统，我们考虑各种选择的连贯性规模。在所有11个系统参数中，旋转和磁泄漏提出了最严格的要求，而四极泄漏，指向误差和校准是最不苛刻的。从透镜提取的要求是约1-2个数量级的严格比测量的原始B-模式与暴胀的能量标度为1.0*10^{16} GeV的要求。另一方面，透镜重构对某些系统参数的要求与探测暴胀尺度E_i = 3.0*10^{16} GeV的原始B模的要求相当，甚至更为严格。
2009-01-05 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
The systematic error test for PSF correction in weak gravitational lensing shear measurement by The ERA Method by Idealizing PSF
本文对弱透镜剪切分析中的点扩散函数（PSF）修正的ERA（EllipticityofRe-SmearedArtificialImage）方法进行了改进，使之能更好地处理星系的真实形状和PSF。这是通过重新涂抹PSF和观察到的星系图像涂抹的RSF（重新涂抹功能），并允许我们使用一个新的PSF具有简单的形状和校正PSF效应没有任何近似和假设。数值实验表明，该方法对星系和某些复杂形状的点扩散函数都能进行校正，其系统误差小于0.1%。我们还将ERA方法应用于Abell 1689星系团的实际数据，证实它能够探测到系统性的弱透镜剪切型。ERA方法在数值试验和实际数据分析中分别需要不到0.1秒或1秒的时间来校正每个对象的PSF。
2016-06-24 astro-ph.CO
Stacked Weak Lensing Mass Calibration: Estimators, Systematics, and Impact on Cosmological Parameter Constraints
当提取弱透镜剪切信号时，可以采用局部归一化或全局归一化的剪切估计器。前者是估计团簇质量时的标准方法，而后者是峰值查找工作中更常见的方法。虽然这两种方法在弱透镜限制下具有相同的信噪比，但高阶校正或系统学考虑可能使一种估计器优于另一种估计器。在本文中，我们认为这两个估计的上下文中堆叠的弱透镜质量估计的暗能量调查（DES）的有效性。我们发现，这两个估计有几乎相同的统计精度，即使在包括高阶校正，但这些校正必须纳入分析，以避免观测相关的偏差恢复群众。我们还表明，有限的bin宽度的影响可能是显着的，如果没有适当的占，这两个估计表现出不同的系统，特别是相对于污染的源目录的前景星系。因此，这两个估计量可以用作彼此的系统交叉检查。DES中的叠加弱透镜效应应允许将星系团的平均质量校准到约2%的精度（仅统计），这可以将DES星系团丰度实验的品质因数提高到相对于自校准预期的约3倍。一篇配套论文（Schmidt & Rozo，2010）研究了这里考虑的两种类型的估计量如何影响弱透镜峰值发现工作。
2010-09-03 astro-ph.CO
Combining cluster observables and stacked weak lensing to probe dark energy: Self-calibration of systematic uncertainties
我们开发了一种新的方法相结合的集群可观的（数计数和集群集群关联函数）和堆叠的背景星系形状的弱透镜信号，这两者都是在宽视场光学成像调查。假设集群有安全的红移估计，我们表明，联合实验，使重要的系统误差，包括源红移的不确定性和集群质量可观测的关系，通过采用一个单一的人口的背景源星系的透镜分析的自校准。它使我们能够使用堆叠透镜信号在不同的集群红移的相对强度校准源红移的不确定性，这反过来又导致在每个箱中的平均集群质量的准确测量。此外，我们在傅立叶空间中的堆叠透镜信号的公式化简化了Fisher矩阵计算，以及集群偏心效应的边缘化，这是堆叠透镜中最重要的不确定性。我们表明，即将到来的宽场调查产生严格的约束宇宙学参数，包括暗能量参数，没有任何先验的滋扰参数模型系统的不确定性。具体地说，与单独来自集群观测值的信息相比，堆叠的透镜信息将暗能量FoM提高了4倍。原始非高斯参数也可以用f_NL~10的水平来约束。在该方法中，源的平均红移被很好地校准到0.1的红移精度，并且每个仓中的平均团簇质量被校准到5-10%的精度，这证明了来自联合实验的系统不确定性的自校准的成功。（节录）
2010-12-20 astro-ph.CO
Quantifying systematics from the shear inversion on weak-lensing peak counts
弱透镜峰计数提供了一种直接的方式来约束宇宙学的链接局部最大值的透镜信号的质量函数。最近对数据的应用已经很多，而且富有成效。然而，随着数据质量达到前所未有的水平，理解和处理系统学的重要性也在增加。系统学的来源之一是会聚-剪切反转。这种效应，不可避免地进行收敛场从观察，通常被忽略的理论峰值模型。因此，它可能对宇宙学结果产生影响。在本文中，我们研究了忽略（错误建模）反演的偏差。我们的测试显示了一个很小但不可忽略的偏差。这种偏差的宇宙学依赖性似乎与参数Sigma_8有关。当这种偏差传播到参数估计时，我们发现涉及暗能量状态方程的约束轮廓可以相差2-sigma。这样的影响可能会更大，为未来的高精度调查，我们认为，反演应正确建模的理论峰值模型。
2018-02-19 astro-ph.CO
Instrumental systematics and weak gravitational lensing
我们提出了一个教学审查的弱引力透镜测量过程及其连接的主要科学问题，如暗物质和暗能量。然后，我们描述了参数化系统误差和了解他们如何影响弱透镜测量的常见方法。最后，我们讨论了几个仪器系统学，以及它们如何适应这种情况下，并得出结论，在理解仪器系统学对弱透镜测量的影响方面，可以取得一些进展，未来的观点。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmology from weak lensing, galaxy clustering, CMB lensing and tSZ: II. Optimizing Roman survey design for CMB cross-correlation science
本文研究Roman HLWAS与CMB实验的协同，发现宽巡天设计即使系统误差更大，仍显著优于参考巡天，暗能量FoM提升约2倍，并提出双层巡天方案以降低系统误差风险。
2024-11-06 astro-ph.CO
A systematic study of projection biases in the Weak Lensing analysis of cosmic shear and the combination of galaxy clustering and galaxy-galaxy lensing
本文系统研究了DES第一年数据中宇宙剪切及星系聚类与星系-星系透镜联合分析的投影偏差，发现偏差超1σ且可信区间覆盖概率严重偏离名义值，并证明区间转换可等效于数据量增加三倍。
2024-03-12 astro-ph.CO
Weak Lensing Measurement of the Mass--Richness Relation of SDSS redMaPPer Clusters
我们执行测量的质量丰富度关系的redMapPer星系团目录使用弱透镜数据从斯隆数字巡天。我们已经仔细地表征了广泛的系统不确定性，包括剪切校准误差，照片- $z$偏差，成员星系稀释，源遮蔽，放大偏差，不正确的假设有关集群质量配置文件，集群中心，晕三轴，和投影效应。我们还比较了两个独立产生的剪切和光度红移目录的透镜信号的测量，以表征透镜信号本身的系统误差。使用来自$0.1\le z\le 0.33$的5，570个集群的样本，我们的幂律质量与\ $λ$关系为$\log_{10}[M_{200m}/h^{-1}\ M_{\odot}]$ = $14.344 \pm 0.021$（统计）$\pm 0.023$（系统），丰度$λ=40$，7%校准不确定度，幂律指数为$1.33^{+0.09}_{-0.10}$（$1σ$）。详细的系统学表征，在这项工作中，使其最终的弱透镜质量校准SDSS redMapPer集群在这个时候。
2017-04-03 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
Statistical uncertainties and systematic errors in weak lensing mass estimates of galaxy clusters
即将进行的和正在进行的大面积弱透镜巡天也将发现大量的星系团样本。准确和精确的星系团质量对宇宙学非常重要，例如，在建立良好校准的观测晕质量函数与宇宙学预测进行比较。我们调查的统计不确定性的水平和来源的系统误差预计弱透镜质量的估计。未来的调查，将覆盖大面积的天空，如欧几里德或LSST和较小程度的DES，将提供最大的弱透镜集群样本与最低水平的统计噪音有关的星系团的合奏。然而，预期的低水平的统计不确定性要求我们仔细检查各种来源的系统误差。特别是，我们调查的偏见，由于集群成员星系被错误地视为背景源星系，由于错误地分配光度红移。我们发现，这种影响是显着的时候提到堆栈的星系团。最后，我们研究了由于偏心引起的偏差，即，任何观测定义的星团中心与其引力势的真正最小值之间的位移。就统计不确定性而言，这种偏倚的影响可能很大。然而，未来的补充任务，如eROSITA，将使我们能够定义严格的偏心参数，这将大大减轻这种偏见。
2015-08-21 astro-ph.CO
Gravitational lensing: towards combining the multi-messengers
本文展望了多信使强引力透镜在下一代探测器时代的科学潜力，重点包括揭示引力波源本质、关联伽马射线暴等暂现源以及检验引力模型和宇宙学参数，并强调需加强协同观测与资源共享。
2025-02-04 astro-ph.CO
A New Method for PSF correction using the Ellipticity of Re-smeared Artificial Images in Weak Gravitational Lensing Shear Analysis
提出了一种新的点扩散函数修正方法，该方法利用与透镜像具有相同椭圆率的人工像对弱引力透镜剪切进行修正。这避免了与先前方法中使用的PSF校正中的近似相关联的系统误差。我们测试了新的方法与模拟对象具有高斯或Cersic轮廓涂抹高斯点扩散函数，并确认没有系统误差。
2014-03-28 astro-ph.CO
Cross-correlation of gravitational lensing from DES Science Verification data with SPT and Planck lensing
我们测量星系图像的弱透镜和宇宙微波背景（CMB）之间的互相关。如果引力透镜效应是由相同的质量涨落引起的，那么不同源的引力透镜效应是相关的。我们使用暗能量调查（DES）科学验证数据的139度$^{2}$和南极望远镜（SPT）和普朗克的重叠CMB透镜的星系形状测量。DES源星系的中位红移为$z_{\rm med} {\sim} 0.7$，而CMB透镜核很宽，峰值为$z{\sim}2$。由此产生的互相关是最敏感的质量波动在$z{\sim}0.44$。假设普朗克2015最佳拟合宇宙学，DES $\times$ SPT交叉功率的振幅被发现是$A = 0.88 \pm 0.30$，DES $\times$普朗克的交叉功率的振幅是$A = 0.86 \pm 0.39$，其中$A=1$对应于理论预测。这些与预期信号一致，并分别对应于$2.9 σ$和$2.2 σ$的显著性。我们表明，我们的结果是强大的一些重要的系统影响，包括剪切测量方法，估计选择，光度红移的不确定性和CMB透镜系统。星系形状的显着内在对齐将增加从数据推断的互相关信号，我们计算DES $\times$ SPT的值$A = 1.08 \pm 0.36$时，我们用一个简单的IA模型校正的意见。由于文献中现有的这种互相关的三种测量方法，考虑到统计不确定性的大小和系统误差（特别是IA）的重大影响，目前还没有可靠的证据表明与预期的LCDM互相关…
2015-12-14 astro-ph.CO
Galaxy-Scale Strong Lensing Tests of Gravity and Geometric Cosmology: Constraints and Systematic Limitations
银河系尺度的强引力透镜与测量恒星速度色散允许测试的弱场度量的千秒差距尺度和宇宙学距离红移关系的几何测量，提供了透镜星系的质量动力学结构可以独立约束到一个足够的程度。我们将斯隆透镜ACS巡天中53个星系尺度强透镜的数据与一组动机良好的透镜-星系参数基准相结合，发现（1）后牛顿参数γ = 1.01 +/- 0.05的约束条件和（2）在平坦宇宙假设下确定Omega_Lambda = 0.75 +/- 0.17。这些约束条件假设基础观测和先验不含系统误差。我们评估了这些结果对系统不确定性的敏感性：（1）总质量剖面形状，（2）速度各向异性，（3）光剖面形状，和（4）恒星速度色散。基于这些敏感性，我们的结论是，虽然这样的强透镜样品在原则上可以提供一个重要的工具，用于测试广义相对论和宇宙学，他们不太可能产生精确的测量伽玛和欧米茄_λ，除非透镜星系的属性是独立的约束，大大高于目前的精度。
2009-12-01 astro-ph.CO
Disentangling dark energy and cosmic tests of gravity from weak lensing systematics
我们考虑的影响，关键天体物理学和测量系统的约束暗能量和宇宙尺度上的重力修改。我们专注于即将到来的测光“第三阶段”和“第四阶段”大尺度结构调查，如DES，SuMIRe，Euclid，LSST和WFIRST。我们说明了不同的红移依赖性的重力修改相比，内在的路线，主要的天体物理系统。系统的不确定性，如星系的偏差和内在的排列方式，可以改变暗能量状态方程和修改后的重力优值的四倍。包含宇宙剪切和星系位置测量的互相关有助于减少透镜剪切测量的约束力损失。当普朗克CMB和第四阶段调查的预测相结合，约束的暗能量状态方程和修改后的重力模型恢复，相对于那些从剪切数据没有系统的不确定性，如果少于36个自由参数的总被用来描述作为尺度和红移的函数的星系偏差和内在的对齐模型。为了方便今后的调查，我们还提供了一个拟合函数的物质功率谱所产生的唯象修正的重力模型，我们考虑。
2011-09-21 astro-ph.CO
Measuring galaxy cluster masses with CMB lensing using a Maximum Likelihood estimator: Statistical and systematic error budgets for future experiments
我们发展了一个极大似然估计（MLE），通过引力透镜对宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振各向异性的影响来测量星系团的质量。我们表明，在低噪声水平的温度下，这种最佳估计优于标准的二次估计的一个因素。对于偏振，我们表明，斯托克斯Q/U地图可以用来代替传统的E-和B-模式的地图，而不会丢失信息。我们测试和量化的潜在的系统误差的全面列表中恢复的透镜质量的偏差。使用现实的模拟，我们研究集群质量的不确定性，从CMB集群透镜作为实验的光束大小和噪声水平的函数。我们预测，对于SPT-3G，AdvACT和Simons Array实验，10，000个集群的集群质量不确定性将为3 - 6%，对于CMB-S4实验，样本包含100，000个集群，不确定性将小于1%。来自CMB偏振的质量约束对实验光束大小和图噪声水平非常敏感：对于光束大小或噪声水平的三个因子的减小，透镜化信噪比提高了大约两个因子。
2017-08-17 astro-ph.CO
Galaxy-Point Spread Function correlations as a probe of weak-lensing systematics with UNIONS data
本文提出用解析表达式估计τ统计量协方差矩阵的快速方法，用于评估弱引力透镜中PSF引起的系统误差，并在UNIONS数据上验证其与模拟和刀切法结果相当且计算更快。
2024-12-19 astro-ph.CO
The Canadian Cluster Comparison Project: detailed study of systematics and updated weak lensing masses
通过对更大样本的弱引力透镜分析得到的星系团质量越来越多地被用作重子标度关系比较的参考。在本文中，我们重新分析了作为加拿大集群比较项目的一部分研究的50个集群的样本。我们研究了集群质量的系统误差的主要来源。我们量化我们的形状测量的鲁棒性，并使用广泛的图像模拟经验校准我们的算法。源红移分布的修订使用最新的国家的最先进的光度红移目录，包括新的深近红外观测。尽管如此，我们发现测光红移测定的不确定性是我们质量估计的系统误差的最大来源。我们使用更新的质量来确定b，即普朗克探测到的星团的流体静力学质量的偏差。我们的结果表明1-b=0.76+-0.05（stat）}+-0.06（syst）}，这并不能解决与初级宇宙微波背景测量的张力。
2015-02-06 astro-ph.CO
LiteBIRD Science Goals and Forecasts: A full-sky measurement of gravitational lensing of the CMB
本文研究了 LiteBIRD 卫星利用全天 CMB 偏振数据测量引力透镜效应的能力，发现其能在 90% 天区实现信噪比约 40 的透镜重建，较 Planck 偏振测量提升四倍，将有力推动交叉相关科学研究。
2023-12-08 astro-ph.CO
Making the leap I: Modelling the reconstructed lensing convergence PDF from cosmic shear with survey masks and systematics
本文基于大偏差理论框架，展示了在DES第三次数据发布的真实掩模下精确建模重建Kaiser-Squires收敛场PDF的方法，并将弱透镜系统误差及高阶修正纳入建模，为实际数据分析奠定基础。
2024-01-12 astro-ph.CO
Weak lensing, dark matter and dark energy
弱引力透镜正迅速成为研究宇宙中暗物质和暗能量的主要手段之一。在这篇简短的评论中，我们概述了弱透镜如何帮助确定暗物质晕的结构，测量宇宙的膨胀率，并区分修正引力和暗能量对宇宙加速的解释。我们还讨论了控制系统误差的要求，使系统学不明显降低弱透镜作为宇宙学探测器的功率。
2010-08-24 astro-ph.CO
Hubble Frontier Fields: systematic errors in strong lensing models of galaxy clusters - Implications for cosmography
星系团的强引力透镜效应是研究暗物质和约束宇宙几何的基本工具。最近，哈勃空间望远镜前沿场计划已经允许质量和放大率测量的显着改进，但透镜模型仍然有一个剩余的均方根在0.2弧秒和几个弧秒之间，尚未完全理解。系统误差必须得到更好的理解和处理，以便使用强透镜集群作为可靠的宇宙学探测器。我们已经分析了两个模拟的哈勃前沿场类星系团的哈勃前沿场比较挑战，战神和赫拉。我们使用几个估计（放大率，密度分布，椭圆度和方向的相对偏差）来量化我们的重建的好处，通过比较我们的多个模型，优化与参数软件LENSTOOL，与输入模型。我们已经量化了系统误差的影响，首先，从不同的密度分布和配置的选择，其次，从约束（光谱或光度红移，背景源的红移范围）的可用性在强透镜星系团的参数化建模，从而对宇宙学参数的检索。我们发现，在郊区的子结构有一个显着的多个图像的位置上的影响，产生更紧密的宇宙学轮廓。因此，加强了对大质量星系团周围的宽视场成像的需要。我们表明，竞争性的宇宙学约束也可以得到复杂的多峰集群和光度红移改善宇宙学参数的约束时，考虑一个狭窄的范围内（光谱）的红移的来源。
2017-06-16 astro-ph.CO
Localizing Transformations of the Galaxy-Galaxy Lensing Observable
现代宇宙学对星系-星系透镜效应的分析面临着一个理论上的系统效应，这个系统效应来自于观测到的星系-星系透镜效应信号的非定域性。因为在给定的分离处预测的切向剪切信号取决于在该分离内部的所有尺度上的物理建模，所以非线性小尺度的建模中的系统不确定性向外传播到更大的尺度。即使在没有其他限制因素的情况下，这种系统性的影响可能需要保守的小规模削减，导致切向剪切数据矢量中的信息的显着损失。我们构造了一个简单的线性变换的观察，消除这种非局部性，使更积极的小规模削减一个给定的理论模型。我们修改后的星系-星系透镜观测使得在宇宙学分析中可以包括比标准方法小得多的尺度上的观测。更重要的是，它确保了包含在可观测范围内的宇宙学信号完全来自于我们熟知的物理尺度。
2020-04-16 astro-ph.CO
Comparison of weak lensing by NFW and Einasto halos and systematic errors
最近的N体模拟表明，Einasto径向剖面提供了最准确的描述暗物质晕。基于传统NFW函数形式的预测可能无法在精确宇宙学所需的百分比水平上描述宇宙物体的结构特性。我们计算的系统误差预期的星系团的弱透镜分析，如果一个错误的模型的透镜密度分布。尽管观察到的切向剪切剖面的NFW拟合可能非常好，但病毒质量和非常大量的晕圈（>~ 10^{15}M_Sun/h）的浓度可能分别被高估和低估~ 10%。不匹配的影响也使观测到的质量-浓度关系变陡，正如在星系群和星系团的多波长观测中所观察到的那样。根据剪切分析，Einasto和NFW晕可以通过对异常大质量结构的深层观测（>~ 2 \times 10^{15}M_Sun/h）或通过堆叠数千个群大小透镜的剪切剖面（>~ 10^{14}M_Sun/h）来区分。
2016-01-08 astro-ph.CO
Weak lensing for precision cosmology
弱引力透镜，即光被质量偏转，是约束宇宙结构随时间增长和揭示暗能量本质的最佳工具之一。我讨论了弱透镜测量中系统不确定性的来源及其理论解释，包括我们目前的理解和未来改进的其他选择。这些问题包括长期存在的问题，如从星系图像中估计相干剪切或根据光度红移选择星系的红移分布，以及迄今为止受到较少关注的系统不确定性，因为它们是当前调查中误差预算的次要贡献者。我还讨论了使用2020年代的调查数据进行自动系统检测的方法。这篇评论的目的是描述该领域的现状，以及必须做些什么，以便如果弱透镜测量导致关于暗能量性质等关键问题的惊人结论，这些结论将是可信的。
2017-10-09 astro-ph.CO
Analytical Noise Bias Correction for Weak Lensing Shear Analysis with ERA
在统计弱引力透镜分析中，如宇宙剪切测量，需要高精度的弱透镜剪切测量，以实现对宇宙学参数的严格约束。为此，背景星系形状的精确测量是绝对重要的，测量中的任何系统误差都应仔细加以修正。其中一个主要的系统误差来自于光子噪声，即来自大气通量的泊松噪声（噪声偏差）。本文在前人提出的ERA方法的框架内，研究了光子噪声对剪切测量的系统误差的影响，并给出了一种实用的修正方法。对不同条件下的真实星系图像进行了仿真实验，结果表明，该方法能有效地校正$80 \sim 90\%$的噪声偏差，但对信噪比很低的星系除外。
2018-02-06 astro-ph.CO
Steeling Weak Lensing Source Galaxy Samples against Systematics using Wide Field Spectroscopy
Brookhaven National Laboratory（布鲁克海文国家实验室）；Berkeley Center for Cosmological Physics, Department of Physics, UC Berkeley（加州大学伯克利分校物理系宇宙学物理中心）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Department of Physics, Columbia University（哥伦比亚大学物理系）
利用宽视场光谱学校正弱引力透镜源星系样本的系统误差，通过稀疏样本提升限制能力。
2026-03-10 astro-ph.CO
Cosmology with the cluster mass function: mass estimators and shape systematics in large weak lensing surveys
精确测量的集群质量函数是一个关键因素，努力约束结构形成模型，规范化的物质功率谱和宇宙学物质密度，和性质和演化的暗能量。对约20，000个星系团和星系群进行大规模弱透镜巡天将是实现这一目标的关键观测工具。这些弱透镜效应的研究通常是将许多星系团和星系群的透镜效应信号进行叠加，这些星系团和星系群被质量相关的观测量（如丰度和光度）所划分;通常这种分析忽略了暗物质晕的三轴结构，因为假设每个质量区间内的许多剪切信号的平均值可以忽略其影响（在单个星系团的质量模型参数估计中，其影响可以忽略不计）。我们测试这一假设，并发现，三轴性可以偏差3D维里质量估计相比，球形人口的百分之几，如果使用次优质量估计。这种偏见不仅影响直接透镜的质量函数的约束，但也可以影响来自透镜的质量可观测的关系，是如此重要的约束大样本的集群质量函数的分散和规范化。然而，我们证明，仔细选择的质量估计可以非常有效地消除偏差，如果从足够数量的三轴晕的透镜信号平均在一起，并进一步量化，足够的数量足够的形状平均。因此，我们表明，通过选择可观测的箱包含足够数量的晕，并利用精心选择的3D质量估计堆叠弱透镜分析可以给无偏约束的三轴质量函数。
2009-01-22 astro-ph.CO
Galaxy-Galaxy Lensing in the DES Science Verification Data
我们目前的星系星系透镜的结果，从139平方度的暗能量调查（DES）的科学验证（SV）的数据。我们的镜头样本由红色星系组成，称为redMaGiC，这些星系是专门选择的，具有低光度红移误差和离群值率。透镜测量的总信噪比为29，超过尺度$0.09 < R < 15$ Mpc/ $h$，包括宽红移范围$0.2 < z < 0.8$上的所有透镜。对于这个常数移动数密度样本，将透镜分成三个红移仓，我们没有发现晕质量随红移演化的证据。我们得到了一致的结果，透镜测量与两个独立的剪切管道，ngmix和im 3shape。我们进行了一些零测试的剪切和光度红移目录和量化系统的不确定性。从刀切子样本的数据的协方差进行验证与一套50模拟调查。在这项工作中的结果和系统学检查提供了一个关键的输入未来的宇宙学和星系演化研究的DES数据和redMaGiC星系样本。我们适合晕占领分布（HOD）模型，并表明，我们的数据约束的透镜星系的平均晕质量，尽管个别HOD参数之间的强退化。
2016-12-09 astro-ph.CO
Tailoring Strong Lensing Cosmographic Observations
强透镜时间延迟宇宙学与其他暗能量探测器具有很好的互补性，不久将有丰富的系统被探测到。我们调查两个问题，在成像和光谱后续需要获得的时间延迟距离。一是优化光谱资源。我们开发了一个代码，以优化宇宙学杠杆的约束下，恒定的光谱时间，并发现雕塑的透镜系统的红移分布可以提供一个40%的改善暗能量的优值。第二个是系统学的作用，一个给定系统的不同数量或所有系统共有的模型误差之间的相关性。我们展示了不同系统学的水平如何影响宇宙学参数估计，并推导出指导双图像与四图像系统的分数遵循它们之间的不同系统学的函数。
2015-02-04 astro-ph.CO
UNIONS: The impact of systematic errors on weak-lensing peak counts
UNIONS是一个正在进行的北方天空深测光多波段调查。作为UNIONS的一部分，CFIS提供了r波段数据，我们使用这些数据来研究弱透镜峰计数，以进行宇宙学推断。我们评估弱透镜峰计数的系统效应及其对UNIONS调查宇宙学参数的影响。特别是，我们目前的本地校准，亚校准剪切偏置，重子反馈，源星系红移估计，内在的调整，和集群成员稀释的结果。对于每个不确定性和系统效应，我们描述了我们的缓解方案和宇宙学参数约束的影响。我们得到的宇宙学参数的MCMC使用CFIS数据和MassiveNuS N体模拟作为一个模型的峰值计数统计的约束。取决于校准（局部与全局，以及包含残余乘法剪切偏差），平均物质密度参数$Ω_m$可以移位到$-0.024$（$-0.5σ$）。我们还看到，包括重子修正可以使$Ω_m$相对于仅DM模拟移动$+0.027$（$+0.5 σ$）。通过信噪比削减减少固有排列和簇成员稀释的影响可导致$Ω_m$中$+0.027$（$+0.5 σ$）的偏移。最后，在平均红移不确定度为$Δ\bar{z} = 0.03$的情况下，我们看到$Ω_m$（$+0.001$对应于$+0.02 σ$）的位移并不显著。本文首次用UNIONS弱透镜数据和峰值计数研究了系统效应的影响。$Ω_m$的值受影响最大，根据每个分类系统的选择，可以向上移动到与$0.5σ$对应的$\sim 0.03$。我们希望约束在未来（更大）的数…
2023-03-22 astro-ph.CO
Lensing Without Borders. I. A Blind Comparison of the Amplitude of Galaxy-Galaxy Lensing Between Independent Imaging Surveys
“透镜无国界”是一个跨调查合作项目，旨在评估不同数据集之间星系-星系透镜信号（$ΔΣ$）的一致性，并对系统误差进行端到端测试。我们进行了一个盲目的比较$ΔΣ$的振幅使用镜头样本从BOSS和六个独立的透镜调查。我们发现经验估计和报告的系统误差，同意优于2.3 $σ$在四个镜头箱和三个径向范围之间的良好协议。对于具有$z_{\rm L}>0.43$的透镜并且考虑统计误差，我们检测到透镜振幅和勘测深度之间的3-4 $σ$相关性。这种相关性可能是由于未被识别的星系混合物在更高的红移下对剪切校准的影响越来越大，以及测光红移校准的不完善。在$z_{\rm L}>0.54$，振幅可能还与前景恒星密度相关。这些趋势的幅度是在调查定义的系统误差预算，其目的是包括已知的剪切和红移校准的不确定性。使用一个完全经验和保守的方法，我们没有发现大的未知系统学的证据。在$z<0.54$的68%（95%）置信度下，在三个晶状体箱中排除了大于15%（25%）的系统误差。观察到基于聚类的预测的差异在20-30%的水平。因此，我们的研究结果表明，单独的透镜系统学不太可能完全解释“透镜是低”的效果在$z<0.54$。该分析展示了交叉调查比较的能力，并为在未来的透镜分析中识别和减少系统性提供了一条有前途的途径。
2021-11-27 astro-ph.CO
Mitigating Nonlinear Systematics in Weak Lensing Surveys: The Bernardeau-Nishimichi-Taruya Approach
针对弱透镜巡天中$S_8$参数偏低问题，本文提出基于BNT变换的$\u2113$-截断方法，有效控制非线性尺度泄漏，在保持宇宙学约束的同时显著缓解理论偏差。
2025-04-24 astro-ph.CO
Systematics in lensing reconstruction: Dark matter rings in the sky?
非参数透镜方法是一种有用的方法来重建集群的透镜质量，而无需假设质量在集群中的分布方式。这些方法在具有大量约束条件的星系团的情况下特别有效。不隐含地假设发光物质跟随暗物质的优点在那些星系团处于非松弛动力学状态的情况下特别有趣。另一方面，非参数方法有几个限制，应该仔细考虑。我们探索了其中的一些限制，并重点关注它们对星系团CL 0024 +17周围可能存在的暗物质环的影响。我们通过一个已知径向轮廓密度的模拟星系团投影三个背景星系，并获得弧的地图（$θ$地图）。我们还计算了整个视场（3.3弧分）与模拟集群相关的剪切场。结合弧的位置和两个方向的剪切，我们使用两个单独的方法，双共轭梯度，和二次规划（QADP）重建的收敛映射的模拟集群进行反演的透镜方程。我们探索的收敛映射的解决方案的空间，并比较径向密度分布的模拟集群的密度分布。当逆矩阵算法被迫找到精确解时，我们遇到类似于环结构的系统效应，这明显偏离了原始的收敛图。使用非参数方法过拟合透镜效应数据可以产生类似于CL 0024中所声称的环状结构。
2011-10-18 astro-ph.CO
Weak lensing reconstruction through cosmic magnification I: a minimal variance map reconstruction
提出了利用星系数密度分布中的宇宙放大效应重建弱透镜图的概念。我们提出了一个最小方差线性估计，以尽量减少在地图重建的主要系统和统计误差。它利用明显不同的流量依赖性分离宇宙放大信号的压倒性的星系固有的集群噪声。它还最大限度地减少了散粒噪声误差的最佳加权方案的星系数密度在每个通量箱。我们的方法是在原则上适用于所有的星系调查合理的红移信息。我们证明了它的适用性对计划平方公里阵列调查，在简化的条件下。用我们的方法重建的弱透镜图与用宇宙剪切、CMB和21cm透镜重建的弱透镜图是互补的。它们对于弱透镜重建中系统误差的交叉检验和改进宇宙学约束是有用的。
2012-02-15 astro-ph.CO
The Accuracy of Weak Lensing Simulations
我们调查弱透镜模拟的准确性，通过比较五个独立开发的透镜模拟代码运行在相同的输入$N$体模拟的结果。我们的比较集中在透镜收敛图产生的代码，特别是在相应的PDF，功率谱和峰值计数。我们发现，在尺度$\ell \approx 4000$上，透镜码的收敛功率谱与$\lesssim 2\%$一致.对于透镜峰计数，对于具有信噪比$\lesssim 6$的峰，一致性优于PDMATHBMP。本文还讨论了玻恩近似、视线离散、粒子噪声和光顺等引起的系统误差。测试的透镜代码以明显不同的方式处理这些影响，但它们仍然显示出令人满意的一致性。因此，我们的研究结果表明，系统误差，由于现有的透镜代码的操作应该是小的。此外，它们对透镜模拟的收敛功率谱的影响可以预测其数值细节，然后可以作为验证测试。
2020-06-17 astro-ph.CO
Calibration of bias and scatter involved in cluster mass measurements using optical weak gravitational lensing
从星系团数量计数的宇宙学推断系统地受到质量校准精度的限制，即经验确定星系团选择观测值和晕质量之间的映射。在这项工作中，我们展示了一种方法来定量确定弱透镜质量校准的偏差和不确定性。为此，我们从流体动力学模拟中提取了一个投影物质密度分布库。考虑到剪切偏置和噪声，光度红移的不确定性，偏心，集群成员污染，集群形态多样性，和视线投影，我们产生了一个库的剪切配置文件。拟合这些配置文件的一个参数模型，我们提取所谓的\emph{weak lensing mass} $M_\text{WL}$。与弱透镜质量的晕质量从重力模拟与流体动力学模拟相同的初始条件，使我们能够估计流体动力学效应对簇数计数实验的影响。为$\sim$ 1000种不同的系统学实现创建新的剪切库，提供弱透镜与晕质量关系的参数分布，反映其系统不确定性。这一结果可以作为宇宙学推论的先验。我们还讨论了内拟合半径对精度的影响，并确定了排除相邻结构信号所需的外拟合半径。我们的方法目前正被应用于不同的Stage~III透镜巡天，并可以很容易地扩展到Stage~IV透镜巡天。
2021-09-20 astro-ph.CO
Intrinsic size correlations in weak lensing
我们提出了一个简单的模型来描述星系大小的内在相关性的基础上晕模型。研究这些相关性对于提高我们对星系性质的理解是很重要的，因为它是弱透镜尺寸放大测量的一个重要的潜在系统。我们的模型假设，密度场驱动这些内在的相关性，我们还模拟卫星星系的分布。我们计算了可能的污染测量的透镜收敛功率谱的星系大小，并表明，交叉相关的本征尺寸与收敛是一个潜在的重要系统。我们还探讨了这些内在的大小相关性可能会影响调查不同的红移深度。我们发现，在这个简单的方法，内在的大小相关性不能被忽略，以估计约束宇宙学参数的透镜收敛功率谱。
2015-02-26 astro-ph.CO
Statistical and systematic uncertainties in pixel-based source reconstruction algorithms for gravitational lensing
空间分辨源的引力透镜模拟是一个具有挑战性的反问题，有许多观测约束和模型参数。我们研究建立基于像素的源重建算法，用于使源去透镜化和约束透镜模型参数。使用测试数据的四个典型的镜头配置，我们探讨与网格，源正则化，插值误差，噪声和望远镜指向统计和系统的不确定性。具体来说，我们比较两个网格计划在源平面：一个完全自适应的网格，镜头映射，但不规则的，和自适应笛卡尔网格。我们还考虑正则化计划，最大限度地减少衍生物的来源（使用两个有限差分方法），并介绍了一个计划，最大限度地减少偏差的分析源配置文件。仔细选择网格化和规则化可以减少$χ^2$表面中的“离散噪声”，这是基于像素的方法中固有的。对于网格化源，一定程度的插值是不可避免的，并且需要考虑由于插值引起的误差（特别是对于高信噪比数据）。噪声和望远镜指向的不同实现导致透镜模型参数的值略有不同，并且不同“观测”之间的散射可以与模型不确定性本身相当或更大。对于峰值信噪比为10的情况，相同的效应会在透镜放大率中产生百分之几的散射，随着数据质量的提高，信噪比会降低。
2014-08-27 astro-ph.CO
Weak lensing by galaxy troughs in DES Science Verification data
我们测量星系槽周围的弱透镜剪切，即背景星系相对于前景星系场投影中密度不足的径向对齐，在科学验证数据的广泛红移范围内，从暗能量调查。我们的剪切信号的检测是非常显着的（10至15 $σ$的最小角尺度）的红移范围z在[0.2，0.5]的投影星系场和角直径为10弧分的槽。1°。这些测量探测了星系、物质密度和会聚场之间的联系。通过假设星系是有偏见的示踪剂的物质密度与泊松噪声，我们发现我们的测量与预测的基准λ冷暗物质模型的协议。在大槽尺度上的透镜信号的预测实际上是独立的星系和物质的连接的基础模型的细节。我们的比较槽周围的剪切与周围的大星系数的圆柱体是一致的星系和物质之间的对称性过和欠密度。此外，我们测量的两点角相关的槽与星系的透镜信号相比，是敏感的所有尺度上的星系偏差。因此，槽的透镜信号及其与星系的聚集是一个有前途的探测物质欠密度的统计特性及其与星系场的联系。
2015-12-08 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
Probing Gravitational Lensing of the CMB with SDSS-IV Quasars
研究了普朗克CMB透镜会聚图与斯隆数字巡天（SDSS）IV观测到的eBOSS类星体在红移范围$0.9 < z < 2.2$内的过密度之间的互相关。在$5.4 σ$意义下，我们探测到了CMB透镜会聚类星体互功率谱。交叉功率谱提供了一个类星体聚类偏差的测量，预计是特别强大的系统效应。类星体样品的红移分布有一个中值红移$z \approx 1.55$和一个约为$1.51$的有效红移。类星体样本的最佳拟合偏差是$b_q = 2.43 \pm 0.45$，对应于主晕质量$\log_{10}\left( \frac{M}{h^{-1} M_\odot} \right) = 12.54^{+0.25}_{-0.36}$。这与先前关于类星体具有类似红移范围和选择的文献大致一致。由于我们对偏差的约束来自类星体和CMB透镜之间的互相关，我们预计它对可能污染类星体自相关性的各种可能的系统效应具有鲁棒性。我们检查了一些系统的影响，从CMB透镜和类星体的过密度，并发现所有的系统是一致的$2 σ$内的零。目前，这些数据对偏差的可能尺度依赖性并不敏感，但我们预计，随着类星体数量的增加（在未来的调查中，如DESI），很可能会对偏差的尺度依赖性产生强有力的约束。
2019-02-21 astro-ph.CO
Cosmology from large scale galaxy clustering and galaxy-galaxy lensing with Dark Energy Survey Science Verification data
我们目前的宇宙学约束的暗能量调查（DES）使用的角度聚类的红色星系和他们的交叉相关性与弱引力透镜的背景星系的综合分析。我们使用139平方度连续补丁DES数据从科学验证（SV）期间的观察。利用大尺度测量，我们在边缘化了7个讨厌的参数和3个额外的宇宙学参数后，将宇宙的物质密度约束为Omega_m = 0.31 +/- 0.09，物质功率谱的聚集幅度约束为sigma_8 = 0.74 +/- 0.13。对于0.35 <z<0.5处的基准透镜红移仓，这转化为S_8 = sigma_8（Omega_m/0.3）^{0.16} = 0.74 +/-0.12，而使用0.2 <z<0.5范围内的两个仓，S_8 = 0.78 +/-0.09。我们研究的数据向量，建模和系统学处理，包括光度红移和剪切校准的不确定性的变化下的结果的鲁棒性，并发现在派生的宇宙学参数的一致性。我们表明，我们的研究结果是一致的，与以前的宇宙学分析DES和其他数据集，并得出结论与DES角聚类和星系-星系透镜与普朗克CMB数据，重子声振荡和Ia型超新星测量的联合分析。
2016-04-26 astro-ph.CO
Wide-Field Lensing Mass Maps from DES Science Verification Data
我们提出了一个质量图重建从弱引力透镜剪切测量超过139平方英尺。从暗能量调查（DES）科学验证数据。质量图探测了发光物质和暗物质，从而为研究宇宙学提供了工具。我们发现质量图和大规模的星系团的分布之间有很好的一致性，确定使用红色序列集群发现。超级集群和空洞的潜在候选人确定使用这些地图。我们测量质量图和星等有限的前景星系样本之间的互相关性，并在大范围的尺度上找到5-7西格玛水平的检测。这些测量结果与基于LCDM N体模拟的模拟星系目录一致，表明地图中的系统学不确定性较低。我们在这封信中总结了我们的主要发现;详细的方法和系统学测试在配套文件中提出。
2015-07-20 astro-ph.CO
Weak lensing magnification in the Dark Energy Survey Science Verification Data
本文利用来自暗能量巡天科学验证数据集的数据，通过对两个由红移分隔的星系样本的位置进行互相关，研究了弱透镜放大率对星系数计数的影响。该分析是针对两个光度选择的星系样本进行的，其平均光度红移在riz波段的$0.2 < z < 0.4$和$0.7 < z < 1.0$范围内。在每个测试条带中检测到具有$3.5σ$显著性水平的信号，并且该信号与$Λ$ CDM模型预测的放大倍数兼容。经过广泛的分析，它不能归因于任何已知的系统性影响。放大信号的检测对测光红移的离群值率的估计不确定性是鲁棒的，但这将是一个重要的问题，用于从更大的样本放大测量的测光红移。除了放大信号的检测，一种方法来选择具有最大的信噪比的样品，提出并验证了数据。
2018-02-02 astro-ph.CO
Measurement of the Cosmic Microwave Background Polarization Lensing Power Spectrum from Two Years of POLARBEAR Data
本文给出了利用POLARBEAR实验的两季宇宙微波背景极化数据重建引力透镜偏转功率谱的测量结果。2012年至2014年，在150 GHz下进行了观测，对三片天空进行了总计30平方度的观测。我们测试了冷暗物质（CDM）宇宙学的透镜光谱的一致性，并拒绝在10.9西格玛的置信度，包括统计和系统的不确定性的无透镜假设。我们使用所有偏振透镜估计器观察到A_L = 1.33 +/-0.32（统计）+/-0.02（系统）+/-0.07（前景）的值，这对应于透镜振幅的24%准确测量。与第一年数据的分析相比，我们改进了零检验套件的宽度和系统污染估计中包含的误差项。
2020-03-07 astro-ph.CO
Background sky obscuration by cluster galaxies as a source of systematic error for weak lensing
星系团的透镜放大率和叠加剪切测量依赖于测量星系团后面背景星系的密度。测量这个量的最常见的方法忽略了这样一个事实，即天空的一部分被星系团本身所掩盖，减少了可以观察到背景星系的区域。我们讨论了斯隆数字巡天（SDSS）和加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）中这种效应的大小，发现SDSS中星团中心在$0.1h^{-1}$ Mpc处的效应最小为1%; CFHTLenS中的效应要高出一个数量级。由此产生的集群质量和浓度测量的偏差是相同的顺序的遮蔽效应的大小，这是低于SDSS中的集群透镜的统计误差，但可能超过他们的CFHTLenS。我们还预测了这个系统误差对集群质量和放大率测量在几个即将到来的调查的影响，并发现它通常超过了统计误差。我们的结论是，未来的调查必须考虑到这种影响，在堆叠透镜和放大测量，以避免被占主导地位的系统误差。
2014-06-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of higher-order distortions on the precise measurement of weak gravitational lensing shear and flexion
本文通过多个透镜模型分析高阶畸变对弱引力透镜剪切与弯曲测量的影响，发现忽略它们会产生数个百分点系统误差，而联合测量可将多数情况下误差降至1%以下。
2025-09-30 astro-ph.CO
LiteBIRD science goals and forecasts: improved full-sky reconstruction of the gravitational lensing potential through the combination of Planck and LiteBIRD data
通过结合Planck和LiteBIRD数据，实现更精确的全天空重力透镜势重建，提升S8约束和张量-标量比约束。
2025-11-25 astro-ph.CO
