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
Cosmic microwave background lensing with optimal convergence and shear estimators
本文给出了从宇宙微波背景温度场进行透镜重建的最优收敛和剪切估计。这概括了偏转估计器，对非透镜模式敏感，提供内部一致性检查，并且总是至少是最佳的。以前，这些估计只知道在压缩极限。本文将收敛场和剪切场分解为余弦波和正弦波，然后将透镜化的关联函数在波幅上进行泰勒展开。最大化似然函数给出了收敛场和剪切场的最优估计。这种方法有可能改善宇宙微波背景极化场的透镜重建：剪切和收敛可以最佳地结合起来，形成一个偏转估计，或单独使用，以分离非透镜模式，或利用非高斯二次前景的透镜。
2020-11-16 astro-ph.CO
Cosmic variance or galaxy bias? Disentangling finite-volume and galaxy formation effects in cosmological analysis
Institute for Fundamental Physics of the Universe (IFPU)（宇宙基本物理研究所）；SISSA - International School for Advanced Studies（国际高等研究院）；INAF - Osservatorio Astronomico di Trieste（的里雅斯特天文台）；INFN – National Institute for Nuclear Physics（意大利国家核物理研究所）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）
本文重新定义宇宙方差，利用星系偏袒形式主义描述有限体积效应，并应用于BAO非线性位移分析，通过N体模拟验证了不确定性降低。
2026-07-10 astro-ph.CO
Lensing Bias in Cosmic Shear
只有足够明亮和足够大的星系才能被明确地识别和测量，并被纳入用于估计宇宙切变的星系巡天。我们证明，因为引力透镜可以散射星系的亮度和大小阈值，宇宙剪切实验遭受透镜偏差。我们计算了对剪切功率谱的影响，并表明-除非校正-它将导致分析师在DETF第三阶段实验（如暗能量调查）中在2-3σ水平上有偏差的宇宙学参数估计。
2009-08-05 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
Testing the Cosmic Shear Spatially-Flat Universe Approximation with Generalized Lensing and Shear Spectra
我们介绍了广义透镜和剪切谱GLaSS代码，可从https://github.com/astro-informatics/GLaSS下载。这是一个快速灵活的公共代码，用Python编写，计算广义球面宇宙剪切谱。常用的层析成像和球面贝塞尔透镜光谱作为内置运行模式选项。GLaSS被集成到Cosmosis模块化宇宙管道包中。我们概述了几个计算选择，加速宇宙剪切功率谱的计算。使用GLaSS，我们测试是否假设使用透镜和投影内核的空间平坦的宇宙-在宇宙中有少量的空间曲率-可以忽略不计的影响透镜光谱。我们把这个假设称为空间平坦宇宙近似，这在迄今为止的所有宇宙剪切研究中都被隐含地假设了。我们确认，空间平坦宇宙近似对第四阶段宇宙剪切实验的影响可以忽略不计。
2018-07-30 astro-ph.CO
First measurement of gravitational lensing by cosmic voids in SDSS
我们报告的第一次测量的微小的透镜信号所产生的物质欠密度与宇宙空洞。虽然无法单独检测到，但通过叠加Sutter等人（2012 a）在SDSS DR7中检测到的901个空洞周围的弱引力剪切估计，我们发现了与宇宙平均值相比透镜信号降低的实质性证据。这种抑郁症是最明显的空隙半径，在协议与分析模型的空隙物质的配置文件。即使有最大的空洞样本和成像调查今天，我们不能把有用的约束径向暗物质空洞的轮廓。我们邀请对我们的调查结果进行独立调查，并在https://github.com/pmelchior/void-lensing上向公众发布数据和分析代码。
2014-03-28 astro-ph.CO
A weak lensing detection of a deviation from General Relativity on cosmic scales
我们考虑的证据偏离广义相对论（GR）在大尺度结构的增长，使用两个参数，$γ$和$η$，量化的修改。我们考虑了WMAP宇宙微波背景数据中的综合萨克斯-沃尔夫效应（ISW）、2 MASS和SDSS巡天的ISW和星系分布之间的互相关、哈勃空间望远镜COSMOS巡天的弱透镜剪切场以及宇宙膨胀历史的测量结果。我们发现，目前的数据，驱动的COSMOS弱透镜测量，不利于GR在宇宙尺度上，更喜欢$η<1$在$1<z<2$在98%的显着性水平。
2010-03-09 astro-ph.CO
Probing cosmic acceleration by strong gravitational lensing systems
近年来，人们利用Ia型超新星（SNe Ia）得到了一些关于宇宙加速的不同结论，但对内禀光度演化的假设却截然相反。本文利用强引力透镜系统来探测宇宙加速。由于强引力透镜理论已经确定，爱因斯坦半径由稳定的宇宙几何决定。我们利用152个强引力透镜系统，结合30个哈勃参数$H(z)$和11个重子声学振荡（BAO）测量，研究了两个宇宙学模型：$Λ$ CDM模型和幂律模型.贝叶斯证据的引入，使一对一的宇宙学模型之间的比较。基于平坦$Λ$ CDM的Bayes因子$\ln B$与幂律和$R_{h}=ct$模型的Bayes因子$\ln B$是$\ln B>5$，我们发现平坦$Λ$ CDM得到数据集组合的强支持.也就是说，一个加速宇宙学与非幂律膨胀是我们的计算首选。
2019-01-26 astro-ph.CO
Lensing power spectrum of the Cosmic Microwave Background with deep polarization experiments
通过迭代地去除透镜诱导的$B$模式，可以用深极化测量精确地重建宇宙微波背景透镜势。我们介绍了一个透镜谱估计和它的可能性，这样的最佳迭代重建。我们的建模与基于二次估计（QE）的透镜重建的最新似然相似。特别是，我们概括了$N_L^{(0)}$和$N_L^{(1)}$透镜偏差，并设计了一个实现依赖的频谱debiaser，使此估计强大的数据建模中的不确定性。我们展示了无偏恢复的宇宙学使用基于地图的重建，专注于透镜的宇宙学约束和中微子质量测量结合CMB光谱和声振荡数据。我们发现这个谱估计器本质上是最优的，并且具有对角协方差矩阵。对于CMB-S4调查，与QE相比，这种可能性可以在广泛的尺度上使对透镜振幅的约束加倍，同时保持数值成本受控并对误差具有鲁棒性。
2022-04-13 astro-ph.CO
Measuring gravitational lensing of the cosmic microwave background using cross correlation with large scale structure
利用Wilkinson微波各向异性探测器（WMAP）测量的宇宙微波背景中的引力透镜图与NRAO VLA巡天（NVSS）的射电星系分布进行了二次相关分析。我们使用全协方差矩阵对数据进行滤波，并计算了透镜-星系关联的互功率谱。我们探讨了宇宙学参数的变化对透镜重构的影响，并在$>3σ$上获得了统计检测显著性。所有互相关的结果都通过了旋度零检验以及使用赤道坐标下的NVSS数据进行的补充诊断检验。我们预测的潜力，普朗克和NVSS约束透镜星系的交叉相关以及星系的偏见。发现透镜-星系互功率谱呈高斯分布。
2012-09-21 astro-ph.CO
Demonstration of cosmic microwave background delensing using the cosmic infrared background
去透镜是一种越来越重要的技术，它可以逆转宇宙微波背景（CMB）的引力透镜效应，从而揭示被透镜效应掩盖的原始信号。我们提出了第一个演示的普朗克温度图使用宇宙红外背景（CIB）。使用545和857GHz图的线性组合作为透镜示踪剂，反转普朗克CMB温度图中的透镜偏转，我们发现温度功率谱中的透镜效应以与理论预期一致的方式减少。特别地，在16 $\rmσ$的显著性处检测到由成功去透镜导致的温度功率谱的声学峰值的特征锐化，其中相对于期望的单位值的幅度为$A_{\rm{delens}} = 1.12 \pm 0.07$。CIB去透镜数据的第一次演示，以及一般的去透镜技术，是重要的，因为透镜去除将很快成为实现高精度约束暴胀B模式偏振的关键。
2016-10-06 astro-ph.CO
21-cm Lensing and the Cold Spot in the Cosmic Microwave Background
对于在宇宙微波背景中看到的冷点，一个极大的空洞和一种宇宙结构是两种可能的解释。我们调查如何以及这两个假设可以测试与弱透镜的21厘米波动从时代的再电离（EoR）测量平方公里阵列（SKA）。虽然可以用SKA测试冷点的空洞解释，但如果有足够的观察时间，纹理场景需要在包含冷点的视场上以对应于EoR的最高频率进行显著延长的观察。
2013-04-23 astro-ph.CO
Disentangling Dark Physics with Cosmic Microwave Background Experiments
我们预测暗物质（DM）与重子散射在早期宇宙与即将到来的和未来的宇宙微波背景（CMB）实验的约束，DM粒子质量下降到15 keV。在速度无关的自旋无关的弹性散射的相互作用截面的上限方面，与现有的Planck结果相比，我们发现一个$\sim$ 6的因子与CMB-阶段3，一个$\sim$ 26的因子与CMB-阶段4，和一个$\sim$ 200的因子与宇宙方差限制的实验。一旦仪器噪声达到接近1 $μ$ K弧分，约束完全由透镜测量驱动。这些限制得益于广泛的调查，并显示仪器噪声水平从10 $μ$ K弧分逐渐改善到1 $μ$ K弧分，分辨率从5弧分逐渐改善到1弧分。我们进一步研究DM相互作用和CMB实验所针对的新物理的各种其他签名之间的简并性。在初级温度和极化只有，我们发现适度的DM散射的影响之间的简并，从大质量中微子的信号，并从相对论自由度的有效数量。一旦将透镜收敛谱包括在分析中，简并几乎完全被打破。我们讨论了我们的研究结果的背景下，计划和即将到来的CMB测量和其他宇宙学探测暗扇区和中微子物理的影响。
2018-06-26 astro-ph.CO
Gravitational lensing of the cosmic microwave background by nonlinear structures
弱引力透镜效应改变了宇宙微波背景（CMB）温度和偏振的角功率谱，这种特征性的改变为宇宙学参数估计和弱引力透镜效应重建提供了有价值的信息。到目前为止，透镜CMB功率谱的解析表达式假设透镜偏移角的概率密度函数（PDF）是高斯的。然而，在低红移的非线性结构的相干光偏转导致从纯高斯PDF的偏差。工作在平天极限，我们开发了一种方法来计算的透镜CMB功率谱，其中考虑到这些非高斯功能。我们的方法不假设任何特定的PDF，而是使用透镜偏移角的特征函数扩展到其时刻。测量这些在CMB透镜偏转场获得的千禧年模拟，我们表明，在透镜功率谱的变化只有在0.1% - 0.4%的水平上非常小的尺度（低于4弧分），并证明高斯透镜偏移角PDF的假设是很好的适用。
2010-07-08 astro-ph.CO
Dependence of the Cosmic Microwave Background Lensing Power Spectrum on the Matter Density
宇宙微波背景（CMB）中的各向异性为我们检验大尺度结构的形成和演化模型提供了最好的实验室。宇宙微波背景各向异性谱中的丰富特征，结合高精度的观测和理论预测，也使我们能够同时约束一些宇宙学参数。随着观测的进展，在更小的角度尺度上的测量提供了越来越多的杠杆作用。这些较小的角度尺度通过引力透镜效应提供了对物质密度的灵敏测量。在这项工作中，我们提供了一个分析解释的方式，其中的CMB各向异性的透镜依赖于物质密度，发现占主导地位的影响来自于由小尺度电位之间的视界交叉和物质辐射平等的衰减设置的物质功率谱的形状。
2015-05-28 astro-ph.CO
Impact & Mitigation of Polarized Extragalactic Foregrounds on Bayesian Cosmic Microwave Background Lensing
针对未来偏振主导的CMB透镜测量场景，研究量化了河外偏振前景对贝叶斯透镜重建的影响，提出联合拟合方法以缓解更远期实验的前景偏差。
2025-05-18 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
Ringing the universe with cosmic emptiness: void properties through a combined analysis of stacked weak gravitational and Doppler lensing
宇宙空洞的一个重要方面是，这些密度不足的区域提供了有关我们宇宙性质的补充信息。与致密区不同，空洞被物质所避开，也较少受到重子过程的污染。理解宇宙空洞性质的第一步是正确推断它们的质量分布。在文献中，已经实施了各种技术。在本文中，我们回顾了他们，并实现了一种新的技术，是基于多普勒透镜。我们使用相对论性的$N$体代码，\textsc{Gevolution}，产生宇宙学质量扰动，并实现三维射线追踪技术，它遵循射线束的演化。我们专注于宇宙空洞的各种属性（例如，空洞尺寸函数，2点关联函数，和空洞的密度分布），并比较其普遍趋势的结果。我们表明，当弱透镜与多普勒透镜相结合，我们得到更严格的约束比单独弱透镜。我们还获得了更好的协议之间的密度分布推断从透镜效应和密度分布推断晕示踪剂的空隙的中心部分。简要讨论了该结果对正在进行的和未来的低红移光谱巡天的意义。
2022-05-01 astro-ph.CO
Estimating the weak-lensing rotation signal in radio cosmic shear surveys
在宇宙学中，弱透镜已经成为一个越来越重要的工具，利用星系的形状来测量宇宙切变已经成为常规。弱透镜畸变张量除了包含剪切的两个分量外，还包含另外两个效应：会聚和旋转。使用基于星系形状的标准宇宙剪切估计器无法测量旋转模式，因为在图像被透镜化之前，没有关于图像原始形状的信息。由于这一点，在宇宙学弱透镜巡天中没有提出旋转模的估计，旋转模也从未受到约束。在这里，我们推导出这个量的估计，这是基于使用的无线电偏振测量星系的固有位置角。旋转模式可以由$Λ$ CDM之外的物理学产生，并且还提供了执行$Λ$ CDM和弱透镜测量本身的一致性检查的机会。我们提出了这个估计的模拟，并表明，宇宙弦谱的教学的例子，这个估计可以检测到的信号，是符合普朗克的约束。我们检查之间的连接的旋转模式和剪切$B$模式，从而如何估计可以帮助控制系统在未来的无线电弱透镜调查。
2016-12-05 astro-ph.CO
Rotation of the cosmic microwave background polarization from weak gravitational lensing
当宇宙微波背景（CMB）光子从末次散射面通过时空度规扰动时，偏振矢量可能绕其传播方向旋转。这种引力旋转与光子轨道的透镜偏转不同，并且是在光子轨道的透镜偏转之外发生的。这种旋转可以来源于线性矢量或张量度规扰动，并且与旋度偏转场完全相干。因此，对CMB偏振功率谱的透镜校正以及由于非标量扰动引起的温度-偏振互相关进行了修正。旋转不影响线性标量扰动的透镜效应，但当计算进行到高阶时需要包括在内。我们提出了完整的结果弱透镜的全天空CMB功率谱的一般线性度规扰动，同时考虑到偏转的光子轨迹和旋转的偏振。对于由引力波引起的透镜效应，我们证明了由旋转引起的B模在很大程度上抵消了由偏转的旋度分量引起的B模。
2014-01-30 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 of Intensity Mapping: the Cosmic Infrared Background
引力透镜使宇宙红外背景（CIB）光子的路径发生偏转，在CIB图上留下可测量的印记。由此产生的统计各向异性可以用来重建CIB源的红移的物质分布。为此，我们推广的CMB透镜二次估计到任何弱非高斯源场，通过推导出最佳的透镜权重。我们指出了由源场的非高斯性和“自透镜效应”引起的附加噪声和偏差。我们提出的方法来减少，减去或模拟这些非高斯性。我们表明，CIB透镜应该是可检测的普朗克数据，并在未来的CMB实验，如CCAT-Prime的高意义检测。因此，CIB构成了一个新的源图像透镜的研究，提供了限制的振幅结构之间的星系和CMB的中间红移。CIB透镜测量还将提供有关宇宙中恒星形成历史的宝贵信息，限制CIB功率谱之外的CIB晕模型。通过对弱非高斯源场透镜重建的详细处理，这项工作构成了从连续或线强度映射数据（如莱曼α发射，吸收和21 cm辐射）进行透镜重建的垫脚石。
2018-06-06 astro-ph.CO
Cluster richness-mass calibration with cosmic microwave background lensing
通过光度测量中星系的过密度来识别星系团是最古老的，也可以说是最经济和质量敏感的探测方法，与X射线和Sunyaev-Zel'dovich效应探测热的星系团内介质相比。然而，一个长期存在的问题一直是映射的光学“丰富”的测量对总集群质量。宇宙微波背景以14 Gpc的共形距离发射，对宇宙中所有介入的物质起到背光的作用，因此被引力透镜化。在这里，我们提出了一个校准的集群光学丰富度在10%的水平，通过测量平均宇宙微波背景透镜收敛普朗克测量的大量的光学选择集群的位置，检测偏转的光子的总质量的顺序为10**14太阳质量的晕。虽然普朗克透镜重建主要是针对大尺度结构的研究，但对于角分尺度上的堆叠星系团，它可以得到几乎无偏的结果。透镜收敛只依赖于物质的分数密度的红移积分，因此这种方法提供了一个干净的测量在宇宙历史的大部分时间，在很大程度上独立于重子物理的集群质量。
2017-07-28 astro-ph.CO
Real space lensing reconstruction using cosmic microwave background polarization
我们开发了一种方法，重建透镜场从透镜CMB温度和偏振图在真实空间中作为替代谐波空间估计目前使用的扩展现有的真实空间透镜估计温度偏振。真正的空间估计的优点是本地的性质，因此，他们配备了处理不均匀的天空覆盖，特别是银河切割和点源切除，发现在实验数据。我们描述了这些估计的一些性质和局限性，并在模拟的普朗克，AdvACT和CMB-S4噪声地图上进行测试。我们表明，大规模的透镜场的重建是准确的，和偏振重建改善那些从CMB温度图为未来的实验预期。高保真的透镜映射可以用未来的实验来重建，比如CMB-S4。
2017-09-07 astro-ph.CO
Lensing cosmic drift
随着宇宙的膨胀，遥远光源的红移随时间而变化。本文讨论了透镜源、引力透镜和观测者之间的红移漂移所导致的引力透镜现象。当源非常接近漂移焦散线时，由于宇宙膨胀，可能会出现（或消失）一对图像。此外，透镜系统充当红移漂移的信号转换器。已经存在的多个图像的角位置、放大率、失真和时间延迟发生变化。我们估计这些现象的预期频率和在深度和大型调查时代观察它们的前景。图像分离中的漂移检测可以在具有$μ$角秒角分辨率的下一代勘测中实现。
2022-05-11 astro-ph.CO
Impact of Anisotropic Birefringence on Measuring Cosmic Microwave Background Lensing
宇宙微波背景透镜的功率谱是约束中微子质量之和暗能量状态方程等基础物理的有力工具。目前的透镜测量主要来自微波背景温度场的失真，但偏振透镜信号将以更高的灵敏度主导即将到来的实验。宇宙双折射是指从最后一个散射面传播到我们这里的微波光子线偏振方向的旋转，它可以由类轴子暗物质或原初磁场等宇称违反物理所诱导。我们发现，对于即将到来的CMB-S4-like实验，如果存在与当前$95\%$上限相对应的幅度的尺度不变的各向异性双折射，则在小尺度下，测量的透镜功率谱可以被偏置到几个因子，$L\gtrsim 1000$。我们发现，偏置尺度与尺度不变的双折射谱的振幅呈线性关系。即使双折射振幅减小到当前上限的$\sim 5\%$，各向异性双折射贡献的信噪比也大于1。我们的研究结果表明，测量和表征的各向异性双折射是重要的透镜分析，在未来的低噪声偏振实验。
2023-01-17 astro-ph.CO
Optimal joint reconstruction from CMB observations: application to cosmic birefringence, patchy reionization and CMB lensing
针对下一代CMB观测中二次估计器的次优性与偏差污染问题，提出联合最大后验框架同时重建多个畸变场，显著降低了重建噪声与透镜偏差，为搜寻原初B模式提供更稳健的分析。
2025-03-05 astro-ph.CO
Born-corrections to weak lensing of the cosmic microwave background temperature and polarisation anisotropies
许多弱透镜效应的计算都是利用玻恩近似，玻恩近似中光线近似为直线路径，本文通过对测地线的微扰修正，用解析方法研究了玻恩修正对宇宙微波背景透镜效应的影响。由此产生的额外的功率在透镜潜在的频谱是可比的非线性结构的形成所产生的功率和影响，特别是偏振光谱，导致相对变化的顺序为百分之一的$E$模式的频谱和高达百分之十的所有规模的$B$模式的频谱。相比之下，只有很少的变化涉及的CMB温度的光谱。另外，校正激发了一个以上的自由度，导致偏转分量，该偏转分量不能被描述为透镜化电势的梯度，因为它与透镜-透镜耦合中的图像旋转有关。我们估计这种影响的幅度的CMB光谱，并发现它是可以忽略不计的。
2015-01-19 astro-ph.CO
Cosmic Equation of state from Strong Gravitational Lensing Systems
宇宙的加速膨胀对物理学和宇宙学都是一个巨大的挑战。在缺乏令人信服的理论解释的情况下，用宇宙物态方程对这一现象进行有效的描述是有用的。现代宇宙学的力量在于独立的、往往不相关的证据之间的一致性。因此，任何一种限制宇宙物态方程的方法都是重要的。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）创造了这样的新机会。本文将这种方法应用于SLACS和LSD引力透镜观测的组合数据集。结果得到了宇宙状态方程参数，与文献中已知的结果基本一致。这表明该方法可以进一步用于将来获得的更大样品。独立注意到标准蜡烛和标准尺上完成的拟合之间的系统偏差在我们的研究结果中被揭示。我们还确定了一个重要的选择效果至关重要的我们的方法与几何配置的透镜系统沿视线，这可能会有后果的样品建设从未来的透镜调查。
2011-05-04 astro-ph.CO
The Bias to Cosmic Microwave Background Lensing Reconstruction from the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect at Reionization
重建的宇宙微波背景（CMB）透镜图的功率谱是一个强有力的工具，约束宇宙学参数，如中微子质量和暗能量状态方程。一个可能的复杂性是运动学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应，由于CMB光子被移动电子散射，这可以通过kSZ透镜相关性和kSZ温度各向异性的非高斯性来偏置CMB透镜功率谱的重建。我们调查的第一次的偏差CMB透镜重建温度各向异性由于再电离诱导的kSZ信号，并表明，它是可以忽略不计的正在进行的和即将进行的实验的基础上，目前的数值模拟再电离。我们还重新审视了由后期kSZ场引起的偏见，使用最近的kSZ模拟。我们发现，它可能是在早期的研究中发现的两倍大，达到高达百分之几的CMB透镜功率谱信号的值，这表明这种偏见将不得不在即将到来的数据分析减轻。
2022-02-15 astro-ph.CO
Cosmological parameters from weak cosmological lensing
在这份人类发展报告（HDR）的手稿中，作者介绍了他过去十年的一些工作。本论文的主要研究内容是宇宙剪切，即宇宙中的大尺度结构对遥远星系的弱引力透镜作用所产生的图像畸变。宇宙剪切已成为研究暗物质本质和当前宇宙加速膨胀起源的有力工具。在过去的几年里，宇宙剪切已经发展成为一种可靠和强大的宇宙学探测器，提供了宇宙膨胀历史及其结构增长的测量。我回顾了弱引力透镜的原理，并展示了如何在宇宙学的背景下解释宇宙剪切。然后，我给出了弱透镜测量的概述，并从加拿大-法国夏威夷透镜巡天（CFHTLenS）的观测结果，以及宇宙学的影响。最后，我展望了未来的各种调查和任务，宇宙剪切是主要的科学驱动力之一，并讨论了有前途的新的弱宇宙透镜技术，为未来的观测。
2018-07-22 astro-ph.CO
Results and forecasts on cosmic inflation from weak lensing
本文利用当前和未来第四阶段弱引力透镜巡天数据约束宇宙暴胀参数，发现结合DES三年数据可使标量谱指数产生1σ偏移，并预测结合鲁宾天文台LSST十年数据可将ns约束提升25%。
2023-10-16 astro-ph.CO
A method of weak lensing reconstruction through cosmic magnification with multi-band photometry information
本文利用多波段测光空间中星系成团性的主成分标度关系，设计最小方差线性估计器抑制星系内禀成团性，通过宇宙放大效应重建弱透镜会聚图，并在LSST类模拟巡天中验证其高效性与宇宙学应用潜力。
2023-11-30 astro-ph.CO
The Gravitational Lensing Signatures of BOSS Voids in the Cosmic Microwave Background
我们报告了在$Planck$ 2018宇宙微波背景（CMB）透镜会聚图中看到的重子振荡光谱（BOSS）数据发布12中宇宙空隙引力透镜效应的$5.3σ$探测。为了进行这种检测，我们引入了新的最佳技术，用于对CMB地图进行空洞堆叠和过滤，例如通过结合观测到的星系密度和大小来合并空洞，以分离具有独特透镜特征的空洞。我们使用Takahashi等人（2017）的108个全天空透镜模拟中生成的模拟目录来校准空洞透镜信号的理论预期。相对于这些模板，我们测量的数据中的透镜振幅参数是$A_L=1.10 \pm 0.21$使用匹配滤波器叠加技术，并确认它使用一种替代的维纳滤波方法。我们证明，结果是强大的热Sunyaev-Zel'dovich污染和其他来源的系统学。我们使用的透镜测量测试的物质和星系分布之间的关系空隙，并表明，线性偏置与星系聚类结果一致的值的假设是不一致的观测在$\sim 3σ$，我们解释了为什么这样的结果是一致的模拟和以前的结果，并预计作为一个结果的空隙选择效应。我们预测了未来的数据从先进的ACT，西蒙斯天文台和CMB-S4实验的空隙CMB透镜测量的潜力，表明，对于相同数量的空隙，可实现的精度提高了两倍以上的$Planck$相比。
2020-01-21 astro-ph.CO
Intrinsic alignments in the cross-correlation of cosmic shear and CMB weak lensing
我们证明了星系与大尺度潮汐场源的内在对齐对最近检测到的星系切变和微波背景弱透镜的互相关有额外的贡献。额外项是标准宇宙剪切研究中的“GI”项的类比，并导致互相关幅度的减小。我们计算的内在对齐的贡献，在线性和非线性理论，并表明，它可以在大约15%的水平CFHT条纹82红移分布，如果假设的正则振幅的内在对齐。因此，新的术语可以潜在地调和与标准LCDM测量的互相关的明显低值。我们讨论了信号中的各种小尺度效应以及对源红移分布的依赖性。我们讨论了令人兴奋的可能性，自校准的内在排列与宇宙剪切和弱透镜的微波背景的联合分析
2014-07-18 astro-ph.CO
A Minkowski Functional Analysis of the Cosmic Microwave Background Weak Lensing Convergence
本研究提出基于闵可夫斯基泛函的似然分析方法，用于分析部分天空覆盖的轻度非高斯天图，并从普朗克CMB透镜聚敛图中推断宇宙学参数，结果与功率谱方法一致，且有望从未来透镜图的非高斯性中提取更多信息。
2024-11-05 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
Cosmic variance of the galaxy cluster weak lensing signal
固定质量星系团投影密度剖面的内禀变化是星系团弱透镜不确定性的一个来源。我们提出了一个半分析模型来解释这种效应，基于晕浓度，椭圆度和方向的变化，以及相关晕的存在。我们在10%的水平上校准了我们模型的参数，以匹配M_200 m = 10^14时星系团轮廓的经验宇宙方差。10^15 h ^-1 M_sol，z = 0.25. 0.5在宇宙学模拟中。我们表明，弱透镜测量集群显着低估质量的不确定性，如果内在的轮廓变化被忽略，我们的模型可以用来提供正确的质量可能性。对于质量最大的星系团和深层观测（在M_200 m = 10^15 h ^-1 M_sol和z = 0.25时，仅宇宙方差的不确定性就有约20%），弱透镜星系团质量测量的可实现精度受到的影响特别大，但在典型的地面条件下也很明显。我们发现，忽略内在轮廓的变化导致的偏见，在质量可观测的关系约束与弱透镜，无论是内在的散射和整体规模（后者在15%的水平）。这些偏差超过了即将进行的调查的统计误差，如果考虑到星系团分布的宇宙方差，就可以避免这些偏差。
2015-01-07 astro-ph.CO
On the sensitivity of weak gravitational lensing to the cosmic expansion function
本文分析了宇宙剪切功率谱对宇宙膨胀函数的泛函导数，发现膨胀函数的相对变化会被放大2-6倍，且经验确定膨胀函数的当前不确定性会导致功率谱约10%的相对不确定性。
2023-12-21 astro-ph.CO
CMB lensing imprints of cosmic voids in DESI Legacy Survey DR9 LRGs with photometric redshift calibration
INAF-IASF Milano（意大利国家天体物理研究所米兰天文物理研究所）
本文研究了宇宙空洞对21厘米宇宙微波背景偏振的印迹，利用DESI遗产调查DR9 LRGs样本中的三维空洞，与Planck 2018偏振图进行交叉相关分析，通过ΛCDM模板验证，发现观测与模拟结果一致，解决了观测与模拟之间的偏振低张力问题。
2026-05-19 astro-ph.CO
Enhancing cosmic shear with the multi-scale lensing PDF
我们量化的宇宙约束力的“透镜PDF”-一点概率密度的弱透镜收敛映射-通过模拟这个统计数字与仿真器训练$w$ CDM宇宙剪切模拟。在高斯和对数正态场验证我们的方法后，我们表明，“多尺度”PDF-测量从地图与多个层次的平滑-提供了相当大的收益超过两点统计，由于他们的能力，以提取非高斯信息：对于模拟阶段III调查，透镜PDF产生33\%更严格的约束的聚类参数$S_8=σ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$比两点剪切关联函数。对于第四阶段的调查，我们实现$>$ 90\%更严格的约束$S_8$，但也对哈勃和暗能量状态方程参数。有趣的是，我们发现只有在我们的第三阶段设置中组合这两个探针时才有改进;在第四阶段场景中，透镜PDF包含来自标准两点统计的所有信息等等。这表明，虽然这两个探测器目前是互补的，但即将进行的调查的较低噪音水平将释放PDF的约束力。
2023-01-31 astro-ph.CO
Diagnosing multiplicative error by lensing magnification of type Ia supernovae
弱透镜效应导致Ia型超新星（SNe Ia）流量的空间相干波动。这种透镜放大率允许独立于宇宙剪切的弱透镜测量。它没有与宇宙剪切相关的形状测量误差，因此可以用于诊断和校准乘法误差。虽然这种透镜放大率很难在自相关中精确测量，但它与宇宙切变和重叠区域星系分布的交叉相关可以测量到更高的精度。因此，这些互相关可以对乘性误差施加有效的约束，并且在弱透镜场中所得到的约束是不受宇宙方差影响的。我们提出了两种方法实现这一想法，并估计其性能。我们发现，利用LSST望远镜（Zhan et al. 2008）的D2k巡天可以实现的$\sim 1$百万SNe Ia，可以检测到源星系在$z_s\sim 1$的$\sim 0.5\%$的乘法误差，并且可以将较大的乘法误差校正到$0.5\%$的水平。因此，这是一个很有希望的方法，可以控制第四阶段项目所需的百分之几的乘数。这两种方法的结合甚至有可能诊断和校准星系内禀排列，这是宇宙剪切宇宙学中的另一个主要系统误差。
2015-04-03 astro-ph.CO
3D cosmic shear: numerical challenges, 3D lensing random fields generation and Minkowski Functionals for cosmological inference
宇宙剪切是由大尺度结构的引力潮汐场涨落产生的弱引力透镜效应，是当前和未来宇宙学分析中最有前途的工具之一。球贝塞尔分解的宇宙剪切场（“三维宇宙剪切”）是一种方法，以最大限度地提高红移信息量的透镜分析，因此提供了一个强大的工具，特别是宇宙结构的增长，这是至关重要的暗能量的研究。然而，模拟的三维宇宙剪切协方差矩阵的计算提出了数值困难，由于所需的高度振荡的功能集成。我们提出并比较了两种数值方法和相关的实现来执行这些集成。然后，我们将展示如何生成三维高斯随机场的天空球坐标系中，从三维宇宙剪切协方差。为了验证我们的场生成程序，我们计算与我们的随机场的闵可夫斯基泛函，比较它们与已知的期望值为高斯的情况下，并展示参数推断从闵可夫斯基泛函从宇宙剪切调查。这是为3D对数正态场产生完全3D Minkowski泛函的第一步，以从宇宙剪切场中提取高斯和非高斯信息，以及使用Minkowski泛函作为超越常用两点统计的宇宙学探针。
2018-11-12 astro-ph.CO
Improved cosmic microwave background (de-)lensing using general spherical harmonic transforms
本文提出一种基于非均匀快速傅里叶变换的优化数值代码，可高效高精度执行球面透镜化及伴随去透镜化操作，大幅超越现有软件，为下一代宇宙微波背景实验提供快速支持。
2023-08-09 astro-ph.CO
Dark Energy Survey Year 1 Results: the lensing imprint of cosmic voids on the Cosmic Microwave Background
宇宙空洞的引力透镜的宇宙微波背景（CMB）辐射，导致一个明显的印记的程度标度。我们使用模拟的CMB透镜收敛图从MICE N体模拟校准我们的检测策略，为一个给定的空隙定义和星系示踪剂密度。然后，我们在DES第1年的数据中识别出宇宙空洞，并将普朗克2015年的透镜会聚图叠加在它们的位置上，探测模拟和观察到的空洞透镜信号的一致性。当固定的堆叠收敛轮廓的形状，从模拟校准，我们发现印记在$3σ$的显着性水平的各种分析选择。基于MICE校准过程的最佳测量策略产生DES Y1的$S/N \sim 4$，并且从数据恢复的最佳拟合幅度与MICE的预期一致（$A \sim 1$）。考虑到这些结果以及它们与N体模拟之间的一致性，我们得出结论，先前报道的与DES Y1中的宇宙空洞相关的过量积分萨克斯-沃尔夫（ISW）信号在普朗克CMB透镜图中没有对应物。
2020-11-09 astro-ph.CO
Model-independent Estimations for the Cosmic Curvature from the Latest Strong Gravitational Lensing Systems
与模型无关的宇宙空间曲率测量是宇宙学中的一个重要问题，它与宇宙时空几何的性质有关。本文根据Friedmann-Lema{xntre}-Robertson-Walker度规中的距离和规则，提出了利用强引力透镜（SGL）系统的距离比测量，结合Ia型超新星的观测距离，直接估算空间曲率，而不需要对引力理论和宇宙内容作任何假设.然而，以前的研究表明，一个空间封闭的宇宙是强烈的首选。本文利用最新的SGL数据重新估计了宇宙曲率。此外，可能的因素，如从不同的调查和透镜星系的恒星质量的SGL数据的组合，这可能会影响估计的空间曲率，在我们的分析中考虑。我们发现，除了只考虑来自斯隆透镜ACS调查的SGL系统的情况外，最新的观测结果在非常高的置信水平上一直支持空间平坦的宇宙。这表明，越来越多的测量强透镜事件可能会显着减少宇宙曲率的估计偏差。
2019-12-04 astro-ph.CO
Evidence of Lensing of the Cosmic Microwave Background by Dark Matter Halos
我们目前的宇宙微波背景的引力透镜的$10^{13}$太阳质量暗物质晕的证据。来自阿塔卡玛宇宙学望远镜偏振计（ACTPol）的透镜会聚图堆叠在SDSS-III/BOSS调查中约12，000个光学选择的CMASS星系的位置上。平均透镜信号与模拟的暗物质晕轮廓一致，并且在3.2西格玛显著性下优于零信号。这一结果表明微波背景透镜在探测星系团和星系团晕中的暗物质分布方面具有潜力。
2015-03-30 astro-ph.CO
The cosmic distance duality relation with strong lensing and gravitational waves: an opacity-free test
宇宙距离对偶关系（CDDR）是宇宙学研究中的一个基本假设。给定红移$z$，它通过$(1+z)^2D^A/D^L\equiv1$将光度距离$D^L$与角直径距离$D^A$联系起来。许多努力致力于测试CDDR与各种观测方法。然而，据我们所知，这些方法总是受到宇宙不透明度的影响，这可能会使CDDR由于光子数不守恒而被破坏。这种机制与天体物理学有着更密切的联系。在这项工作中，直接研究时空的性质，即，为了从天体物理学中解脱出来，我们提出了一种新的方法来测试CDDR，用强透镜提供$D^A$，引力波提供$D^L$。众所周知，引力波的传播不受宇宙不透明度的影响。我们证明距离光学透镜观察也是不透明的。这两种距离测量使得检验光子沿零测地线传播的任何引力度规理论成为可能。我们的研究结果表明，对偏差的约束的CDDR将是非常有竞争力的，目前的技术。
2019-09-24 astro-ph.CO
Evidence for Gravitational Lensing of the Cosmic Microwave Background Polarization from Cross-correlation with the Cosmic Infrared Background
我们重建引力透镜会聚信号从宇宙微波背景（CMB）偏振数据的POLARBAR实验和交叉相关它与宇宙红外背景（CIB）从赫歇尔卫星的地图。从交叉光谱，我们得到的证据引力透镜的CMB偏振的统计显著性为4.0 $σ$和证据的存在下的一个透镜$B$模式信号的显著性为2.3 $σ$。我们证明，我们的结果是没有偏见的仪器和天体物理系统误差进行零点测试，检查与模拟和真实的数据，和分析计算。通过强大的互相关通道进行的偏振透镜测量不仅加强了POLARBEAR自相关测量，而且也代表了将CMB偏振透镜建立为宇宙学和天体物理学的强大新探测器的早期步骤之一。
2014-03-08 astro-ph.CO
Strong lensing systems and galaxy cluster observations as probe to the cosmic distance duality relation
{In本文利用大尺度结构观测结果检验了宇宙距离对偶关系（CDDR）$D_{\rm L}(1+z)^{-2}/D_{\rm A}=η(z)$ }的红移依赖性，其中$D_{\rm L}$和$D_{\rm A}$分别为光度和角直径距离。为了进行测试，考虑了以下数据集：强透镜系统和星系团测量（气体质量分数）。没有采用特定的宇宙学模型，只假设宇宙是平坦的。{通过考虑两种$η(z)$参数化，观察到CDDR在$1.5σ$内保持红移无关，这与最近其他涉及宇宙学数据的检验完全一致}。值得注意的是，我们的结果与星系团的重子预算无关。
2022-01-19 astro-ph.CO
Lensing Reconstruction in Post-Born Cosmic Microwave Background Weak Lensing
对宇宙微波背景（CMB）透镜势的研究已经成为探索大尺度结构生长物理的一种有力手段。最常见的估计的透镜势的物质分布的高斯性的假设下，在玻恩近似的光子扩散。在本文中，我们研究了二次估计的性能时，适用于现实的天空地图提取的多透镜射线追踪技术在宇宙学$N$体模拟。预计这些模型准确地模拟由于非高斯的物质分布引起的非线性和偏离玻恩近似的影响。我们发现，这两种影响本身会导致重建偏差，但当这两种影响一起考虑时，它们往往会部分相互抵消。我们预测了这些偏差对未来高灵敏度CMB实验（如CMB-S4）宇宙学参数估计的影响。我们发现，在不使用外部数据的情况下，冷暗物质密度$Ω_\textrm{cdm}$、再电离光学深度$τ$、原初暴胀扰动幅度$A_s$以及中微子质量之和$M_ν$都可能在1-2 $σ$水平上发生偏差.我们还观察到减少的偏见，如果外部数据，如重子声学振荡（BAO）。
2018-09-02 astro-ph.CO
A Constraint On the Integrated Mass Power Spectrum out to z = 1100 from Lensing of the Cosmic Microwave Background
宇宙微波背景（CMB）的温度波动和偏振是对40万年前的宇宙的一个众所周知的探测。在从最后一次散射的表面向我们传输的过程中，CMB光子预计会经历由介入的大尺度结构引起的修改。预期的次级效应之一是由前景暗物质分布引起的CMB的弱引力透镜。我们推导出一个二次估计器，它使用在四点函数水平上由透镜效应产生的非高斯性来提取积分到z ~ 1100的透镜势波动的功率谱，其中z为2至3的峰值贡献来自势波动。利用WMAP的7年温度图，我们报告了该透镜势功率谱的第一个直接约束，发现它在W、V和W+V波段的振幅分别为A_L = 0.96 +/- 0.60，1.06 +/- 0.69和0.97 +/- 0.47。
2010-12-07 astro-ph.CO
Investigating cross-correlations between cosmic microwave background lensing and 21 cm intensity mapping
本研究利用模拟，以CMB透镜作为大尺度结构示踪物，研究再电离后时期CMB透镜与HI 21厘米强度映射的交叉关联，评估成分分离方法的影响并估算信噪比。
2025-03-26 astro-ph.CO
