Weighing the Giants V: Galaxy Cluster Scaling Relations
我们目前的限制星系团X射线光度，温度和气体质量（和导出量）与质量和红移的标度关系，采用强大的弱引力透镜测量质量。这是第一个这样的结果，同时考虑到选择效应和潜在的质量函数的分析，并直接结合透镜数据来约束总质量。我们的尺度关系和其内在的散射的约束是在良好的协议与以前的研究，并加强了图片中，偏离自相似的标度律主要限于集群核心。然而，这些数据开始揭示出对星团天体物理学有影响的新特征，并为流体动力学模拟提供了新的测试。我们发现，在固定质量下，光度和温度的内禀散射存在正相关，这与团簇的动力学状态有关。虽然名义标度关系的红移范围$0.0<z<0.5$的演变是一致的自相似性，我们发现初步的证据表明，光度和温度散射分别减少和增加的红移。物理上，这可能与冷核的发展和主要合并的速度有关。我们还研究了普朗克的redMapper丰度和康普顿$Y$的标度关系。虽然丰富的质量关系与最近的工作是非常一致的，测量的$Y$ -质量关系强烈偏离普朗克星系团宇宙学分析假设。后者的结果是一致的透镜和普朗克标度关系导出的质量的早期比较。
2017-01-30 astro-ph.CO
Weighing Galaxies Inside-Out: Small-Scale Lensing and the Stellar Mass Problem
Leiden University（莱顿大学）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）
利用Euclid模拟数据，通过小尺度星系-星系弱透镜约束恒星质量，验证了Galfit去透镜光可显著降低偏差，并高精度限制IMF参数。
2026-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Bullet cluster at its best: weighing stars, gas and dark matter
我们提出了一个新的强透镜质量重建子弹星系团（1 E 0657-56）在z=0.296，基于WFC 3和ACS HST成像和VLT/FORS 2光谱。与之前发表的分析相比，强透镜约束经历了实质性的修改，现在有14个（6个新的和8个以前已知的）多重成像系统，其中3个已经通过光谱证实了红移（包括一个从这项工作中新测量的）。重建的质量分布明确地包括三个质量分量的组合：i）来自X射线观测的星系团内气体质量，ii）由它们的基本平面标度关系建模的星系团星系和iii）暗物质。包括团簇内气体的模型是具有最佳贝叶斯证据的模型。该模型在所考虑的14个多重图像的预测和测量图像位置之间具有0.158”的总RMS值。总RMS与HST/WFC 3和ACS的分辨率（0.07-0.15”FWHM）的接近证明了我们的质量模型的出色精度。导出的质量模型证实了X射线气体和暗物质峰之间的空间偏移。在250 kpc的径向孔径内，总质量为2.5+/-0.1 x 10^14太阳质量时，星系晕质量占总质量的比例为f_s=11+/-5%。
2016-08-31 astro-ph.CO
Weighing dark matter haloes with gravitationally lensed supernovae
高红移的Ia型超新星（SNe Ia）很可能被前景星系的暗物质晕引力透镜化。由于超新星Ia在经过光变曲线形状和颜色校正后色散非常小，它们的亮度可以通过引力放大来测量暗物质晕的性质。利用大天文台起源深度巡天（GOODS）对星系和Ia超新星的观测，测量了星系光度与暗物质晕质量之间的关系。我们研究的关系是速度色散和星系光度之间的标度律在B波段。这种关系的最佳拟合值（速度弥散归一化和指数）分别为136 km/s和0.27。我们发现，在95%的置信水平下，速度弥散归一化小于190公里/秒。这种方法提供了一个独立的交叉检查测量星系星系透镜研究的暗物质晕属性。我们的结果与星系-星系透镜效应的结果一致，但有更大的不确定性。Ia型SNe的GOODS样本相对较小（我们包括24个SNe），因此结果取决于单个Ia型SNe。我们已经研究了一些潜在的系统性影响。光变曲线拟合是影响Ia超新星亮度推断的最重要的方法。使用不同的光变曲线拟合程序获得的结果在68.3%的置信水平上存在差异。
2009-10-21 astro-ph.CO
CMB Lensing and Giant Rings
我们研究了宇宙微波背景辐射中一个前惯性粒子（PIP）的引力透镜特征，假设它是最近在WMAP数据中发现的巨环异常的原因。模拟普朗克数据，我们发现，一般的CMB透镜信噪比与这样的PIP是相当小的，它将是困难的交叉关联的温度巨环与CMB透镜信号。然而，如果起始前的粒子也是从局部大尺度结构测量的整体流的原因，而局部大尺度结构恰好指向与巨环大致相同的方向，那么CMB透镜的信噪比是相当重要的。
2012-05-15 astro-ph.CO
Three-Dimensional Reconstruction of Weak-Lensing Mass Maps with a Sparsity Prior. II. Weighing Triaxial Cluster Halos
本文通过模拟三轴暗晕剪切场测试三维质量图重建算法 \splinv{}，确定自适应 LASSO 惩罚项最优系数，实现暗晕质量与红移的高精度测量，并验证其对真实巡天剪切图重建的适用性。
2023-12-01 astro-ph.CO
Weighing the Giants IV: Cosmology and Neutrino Mass
我们采用强大的弱引力透镜测量，以改善宇宙学的约束，从测量的星系团质量函数及其演变，使用X射线选择集群探测ROSAT全天巡天。我们的透镜效应分析将这些集群的绝对质量规模限制在8%的水平，包括统计和系统的不确定性。结合它与调查数据和X射线后续观测，我们发现一个严格的约束组合的平均物质密度和后期归一化的物质功率谱，$σ_8(Ω_m/0.3)^{0.17}=0.81\pm0.03$，边缘化，一维约束$Ω_m=0.26\pm0.03$和$σ_8=0.83\pm0.04$。对于这两个参数，这表示相对于先前的工作在精度上的两个改进因素，主要是由于由透镜分析提供的绝对质量校准中的系统不确定性降低。我们的新结果与宇宙微波背景（CMB）数据的约束，WMAP和普朗克（加上WMAP极化），假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学与最小中微子质量的条件下，是很好的协议。因此，我们没有发现证据的非最小中微子质量的集群数据与CMB，超新星和重子声学振荡测量相结合，无论使用的全天空CMB数据集（和独立的最近声称的检测度尺度上的B模式）。我们还提出了改进的约束模型的暗能量（恒定的和不断发展的），重力的修改，和原始的非高斯。假设平坦，从集群数据单独的一个恒定的暗能量状态方程的约束是在15%的水平，提高到$\sim 6$ %时，集群数据与其他领先的探针相结合。
2014-11-26 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: Weighing distant clusters with the most ancient light
我们利用引力透镜的宇宙微波背景（CMB）测量的最遥远的星系团上进行了透镜测量迄今为止盲选样本的质量。利用阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）和普朗克卫星的CMB观测数据，我们从WISE巡天（MaDCoWS）的大质量和遥远星系团（Mass and Distant Cluster of WISE Survey，MADCoWS）中的677个近红外选择星系团中观测到了叠加透镜效应，这些星系团的平均红移为$ \langle z \rangle = 1.08$。目前还没有与这个样本的距离和平均质量相匹配的星系团的光学弱透镜测量。我们检测具有$4.2 σ$意义的透镜信号。我们用晕轮模型框架对信号进行建模，以找到从中提取这些集群的群体的平均质量。假设星系团遵循Navarro-Frenk-White密度分布，我们推断其平均质量为$\langle M_{500c}\rangle = \left(1.7 \pm 0.4 \right)\times10^{14}\,\mathrm{M}_\odot$。我们认为系统的不确定性从集群红移误差，中心误差，和形状的NFW配置文件。这些都小于我们报告的不确定性的30%。这项工作突出了CMB透镜的潜力，使宇宙学的约束，从丰富的遥远的集群人口越来越大的体积的可观测宇宙，超出了光学弱透镜测量的能力。
2020-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weighing obscured and unobscured quasar hosts with the CMB
我们互相关的宇宙微波背景（CMB）透镜映射与类星体的投影空间密度来测量的偏差和晕质量的类星体样本分裂成模糊和未模糊的人口，这种方法的第一个应用程序不同的类星体子类。最近的几项关于被遮蔽类星体的角聚集的研究表明，与未被遮蔽的类星体相比，这些天体可能存在于更高质量的晕中。这对类星体的结构和几何模型，它们在超大质量黑洞生长中的作用，以及类星体/宿主星系的相互演化具有重要意义。然而，这种差异的程度和意义因研究而异。使用来自\planck、\wise和SDSS的数据，我们使用CMB透镜互相关的独立方法跟踪这些结果。该区域和样品是相同的，用于最近的角聚类测量，允许直接比较的CMB透镜和角聚类方法。在$z \sim 1$中，我们发现遮蔽类星体的偏差为$b_q = 2.57 \pm 0.24$，而未遮蔽类星体的偏差为$b_q = 1.89 \pm 0.19$。这对应于$\log (M_h / M_{\odot} h^{-1}) = 13.24_{-0.15}^{+0.14}$（模糊）和$\log (M_h / M_{\odot} h^{-1}) = 12.71_{-0.13}^{+0.15}$（未模糊）的晕圈质量。这些结果与角聚类（$1σ$）的结果吻合得很好，并证实了遮蔽类星体存在于宿主晕$\sim$中，其质量是宿主晕中未遮蔽类星体质量的3倍。这意味着类星体的生命中有相当大的一部分时间处于被遮蔽的…
2014-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Ellipticity of Brightest Cluster Galaxies as tracer of halo orientation and weak-lensing mass bias
对星系团质量的弱透镜测量通常基于球对称密度分布的假设。然而，冷暗物质模型预测暗物质晕的形状是三轴的。晕三轴性，以及主轴相对于视线的方向，预计是弱透镜质量测量中固有散射的主要原因。星系团中央星系（Brilliant Cluster Galeries; BCGs）的形状被认为是遵循暗物质晕的形状。在这里，我们调查使用BCG椭圆率作为预测的弱透镜质量偏差在个别集群相比，平均值。使用弱透镜质量$M^{\rm WL}_{500}$从称重巨人项目，和$M_{500}$来自气体质量作为低散射质量代理，我们发现，平均而言，与平均值相比，具有最圆/最椭圆25%的BCGs的集群的透镜质量偏高/低$\sim 20$ %，定性预测的冷暗物质模型。对于利用弱透镜质量估计的星系团宇宙学项目，BCG的形状可以提供有用的信息，对弱透镜质量估计中的取向偏差以及星系团选择偏差的影响。
2019-10-17 astro-ph.CO
Combined strong and weak lensing analysis of 28 clusters from the Sloan Giant Arcs Survey
我们利用强透镜和弱透镜观测研究了28个星系团的质量分布。这些星团是通过其强大的透镜特性选择的，作为斯隆数字巡天（SDSS）的斯隆巨弧巡天（SGAS）的一部分。来自巨大弧的强透镜信息的质量建模与来自深斯巴鲁/Suprime-cam图像的弱透镜测量相结合，以主要获得对浓度参数和质量分布形状的鲁棒约束。我们发现，浓度c_vir是质量的陡峭函数，c_vir \propto M_vir^-0.59 \pm 0.12，其值大致与高质量（10^15 h^-1 M_sun）团簇的透镜偏置校正理论预期值一致。然而，在较低质量（10^14 h^-1 M_sun）下，观测推断的浓度参数似乎要高得多，这可能是重子冷却对内部密度分布进行修正的结果。陡的质量浓度关系也支持直接叠加分析的切向剪切剖面。此外，我们探索的二维形状的投影质量分布的堆积弱透镜剪切映射的个别集群与强透镜建模的位置角的先验信息，并找到一个大的平均椭圆度的最佳拟合值为e = 0.47 \pm 0.06的堆叠样品的质量分布的显着证据。我们发现，明亮的星系团成员星系分布的轨迹的整体质量分布非常好，虽然较暗的星系团星系的分布似乎比总质量更广泛。
2011-11-22 astro-ph.CO
Weighing Galaxy Clusters with Gas. II. On the Origin of Hydrostatic Mass Bias in LambdaCDM Galaxy Clusters
使用星系团作为宇宙学探测器取决于我们准确和高精度测量它们质量的能力。流体静力学质量是估算单个星系团质量的最常用方法之一，但由于偏离流体静力学平衡而存在偏差。使用一个大的，质量有限的样本的大规模的星系团从高分辨率流体动力学宇宙学模拟，在这项工作中，我们表明，除了湍流和散装气体速度，气体加速介绍了偏见的流体静力学质量估计的星系团。在非松弛集群中，加速偏置是由于合并引起的湍流和散装气体运动的非热压力的偏见。在松弛的团簇中，由于加速引起的平均质量偏差很小（<3%），但质量偏差的分散可以通过考虑气体加速来减少。此外，这种加速偏差在高红移星系团的外围更大，那里的合并更频繁，星系团的吸积更快。由于气体加速度不能直接观测到，它引入了一个不可约的偏差流体静力学质量的估计。这种加速偏差限制了我们从未来的X射线和微波观测中恢复星系团质量的能力。我们讨论了基于X射线、Sunyaev-Zeldovich效应和引力透镜观测的星系团质量估计及其对星系团宇宙学的影响。
2014-02-10 astro-ph.CO
Gravitational lensing in WDM cosmologies: The cross section for giant arcs
宇宙暗区的性质仍然是现代宇宙学的突出问题之一，寻找新的观测探测器指导下一代观测设施的发展。线索来自于ΛCDM的预测和引力透镜星系的观测之间的紧张关系。先前的研究表明，ΛCDM中的星系团不足以重现观测到的透镜弧数量。这项工作的目的是约束温暖的暗物质宇宙学的手段，从这些替代模型得出的星系团的透镜效率。研究了两个模拟星系团在冷暗物质和暖暗物质宇宙学中的透镜特性。结果表明，即使CDM集群更集中，并包含更多的子结构，WDM集群有略高的透镜效率比他们的CDM同行。关键的区别是，WDM集群有更多的扩展和更大规模的subhaloes比CDM类似物。这些巨大的子结构显著地拉伸了临界线和焦散线，因此它们提高了宿主晕的透镜效应。尽管由于WDM簇中大量子结构的贡献而增加了透镜效率，但这不足以解决弧统计问题。
2014-04-07 astro-ph.CO
Weighing the Giants II: Improved Calibration of Photometry from Stellar Colors and Accurate Photometric Redshifts
我们提出了改进的方法，使用天文曝光中发现的恒星校准恒星和星系的颜色，以及调整仪器平场。通过在色-色空间中建立SDSS恒星轨迹的光谱模型，合成一个期望的恒星轨迹，并在拟合到仪器轨迹时同时求解所有未知的零点，提高了恒星轨迹匹配的定标精度。我们还使用了一种新的组合技术来估计改进的斯巴鲁SuprimeCam相机的平场模型，形成“明星单位”的基础上观察到的恒星在多个位置的幅度或通过比较与现有的SDSS幅度。这些技术产生的星系星等具有可靠的颜色校准（< 0.01 - 0.02等精度），使我们能够在没有光谱训练样本的情况下估计光度红移概率分布。我们用光谱红移z_s对27个星系团场中至少有5个测光带的~5000个星系以及COSMOS场中的星系进行了测光红移的准确性检验，查找sigma（（z_p-z_s）/（1 + z_s））~ 0.03。带测光表现出良好的一致性红移估计COSMOS领域的30带测光。每个星系团后面的切变随距离的增加而增长，显示了平坦的λ-CDM宇宙学所预期的红移-距离关系。测光红移和校准的颜色在随后的论文中被用来测量51个星系团的质量，从它们的弱引力剪切。我们在http://big-macs-calibrate.googlecode.com上提供了用于恒星轨迹匹配的Python代码;该代码只需要一个目录和过滤函数。
2014-04-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
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
Impacts of Source Properties on Strong Lensing by Rich Galaxy Clusters
我们使用一个高分辨率的$N$体模拟来研究背景星系的性质，包括红移，大小，形状和集群的影响，对形成巨弧的效率，通过引力透镜的丰富的星系团。对10个大质量星系团在两个红移（即$z_{\rm l} \sim 0.2$和0.3）上进行了两大组光线追迹模拟。在$z\sim0.2$下模拟晶状体簇的维里质量（$M_{\rm vir}$）范围为$6.8\times10^{14} h^{-1} {M_{\odot}}$至$1.1\times 10^{15} h^{-1} M_{\odot}$。利用宇宙演化巡天（COSMOS）的成像数据，获得了$I$波段亮度大于25等的背景星系信息。围绕$1.7\times 10^5$强透镜实现与这些图像作为背景星系已被执行的每一组。我们发现，形成巨大的弧$z_{\rm l}=0.2$集群的效率是大致一致的观测。富星系团产生巨弧的效率与源的大小和星系团的聚集程度关系不大。我们的主要发现是，一小部分（$\sim 1/3$）具有细长形状（例如椭圆率$ε=1-b/a>0.5$）的星系可以大幅增加巨弧的数量。与最近的研究相比，其中一个均匀的椭圆率分布从0到0.5是用于源，通过直接观察到的形状分布增加了一个因素$\sim2$的巨弧的数量。我们的结果表明，它是必要的帐户的源信息和调查参数（如点扩散函数，视宁度）作出正确的预测巨弧，并进一步约束宇宙学参数。（节略）
2009-10-21 astro-ph.CO
Prospects for Determining the Mass Distributions of Galaxy Clusters on Large Scales Using Weak Gravitational Lensing
二十多年来，Navarro，Frenk，and White（NFW）模型经受住了时间的考验;它被用来描述星系团外围的质量分布。对星系团的叠加弱透镜测量现在揭示了它们的维里半径之外的质量分布，在那里NFW模型不再适用。在这项研究中，我们评估如何以及参数化迪默和克拉夫斯托夫（DK）密度分布描述的特征质量分布的星系团从宇宙学模拟提取。这是从Cosmo-OWLS模拟中提取的50个最大质量的星系团的叠加合成透镜测量结果中确定的，使用暗物质Only运行以及最接近观测结果的运行。这些数据的特点反映了“称量巨人”巡天和未来大型综合巡天望远镜（LSST）的数据。与NFW模型相比，DK模型更受叠加数据的青睐，特别是对于未来的LSST数据，其中背景星系的数密度更高。DK配置文件取决于吸积历史的集群，这是在目前的研究中指定的。然而，最终可以研究具有不同吸积历史的质量指示的星系团的子样本。
2018-05-30 astro-ph.CO
Cluster strong lensing in the Millennium Simulation: The effect of galaxies and structures along the line-of-sight
我们使用射线跟踪通过千禧年模拟来研究次级物质结构沿视线和星系中的恒星质量如何影响强集群透镜，特别是巨弧的横截面。此外，我们还研究了星系团的爱因斯坦半径分布和巨弧的径向分布。我们发现，沿着视线的附加结构使强透镜光学深度增加了约10- 25%，而单个集群的强透镜横截面通常增加了约50%。这种增强主要是由于与晶状体不相关的结构。团星系增加了强透镜光学深度的2倍，而interloping星系是不显着的。我们的结论是，这些影响需要考虑到巨大的弧丰度的预测，但他们是不够大，以充分考虑到预测和观测到的丰度之间的差异报告。此外，我们发现，通过临界曲线所包围的区域定义的爱因斯坦半径是10-30%大于通过径向表面质量密度分布所定义的。径向弧和切向弧对弧的径向分布的贡献可以清楚地区分。切向弧的径向分布是非常广泛的，并延伸到几个爱因斯坦半径。因此，单独的弧并不适合约束爱因斯坦半径。
2009-06-15 astro-ph.CO
IDCS J1426.5+3508: Cosmological implications of a massive, strong lensing cluster at Z = 1.75
z = 1.75的星系团IDCS J1426.5+3508是迄今为止发现的z > 1.4的最大质量的星系团，也是这个时期第一个观测到Sunyaev-Zel'Dovich效应的星系团。在本文中，我们报告的发现与HST成像的一个巨大的弧与这个集群。弧的曲率表明，透镜质量几乎与最亮的星系团一致，颜色与弧是恒星形成星系一致。我们比较了基于强透镜的M200的约束与Sunyaev-Zel'Dovich的结果，发现当弧的红移z > 3时，两者是一致的。最后，我们探讨了这个系统的宇宙学意义，考虑在这个时代的LCDM宇宙中存在一个强透镜星系团的可能性。虽然如果考虑到目前所有高红移星系团巡天在这个红移下所覆盖的整个体积，这个星系团本身的存在可能是可以接受的，但这个强透镜星系的存在大大加剧了长期存在的巨弧问题。对于标准的LCDM结构形成和观测到的背景场星系计数，该透镜系统不应该存在。具体来说，在整个天空中，F814 W中应该没有像观测到的z \geq 1.75的星系弧那样明亮的巨型弧，而在F160 W中只有\sim 0.3的星系弧像观测到的弧那样明亮。如果我们放松红移限制，考虑所有z \geq 1.5的星团，那么在F160 W中，巨弧的预期数量将上升到\sim 15，但在F814 W中，这种亮度的巨弧的数量仍然为零。这些电弧统计结果与IDCS J1426.5+3508的质量无关。我们认为这种差异的可能解…
2012-05-16 astro-ph.CO
Robust Weak-lensing Mass Calibration of Planck Galaxy Clusters
根据普朗克小组报告的宇宙学约束之间的紧张局势，他们的SZ选择的集群计数和宇宙微波背景（CMB）温度各向异性，我们比较普朗克集群质量估计与强大的，弱透镜质量测量的称重巨人（WtG）项目。对于普朗克宇宙学样本和WtG之间共有的22个簇，我们发现总质量比为$\left< M_{Planck}/M_{\rm WtG} \right> = 0.688 \pm 0.072$。将样本扩展到普朗克宇宙学分析中没有使用的星系团，从38个共同的星系团中得到一致的$\left< M_{Planck}/M_{\rm WtG} \right> = 0.698 \pm 0.062$值。将弱透镜质量识别为真实星系团质量（平均）的代理，这些比值$\sim 1.6σ$低于普朗克星系团分析中假设的默认质量偏差0.8。采用WtG基于弱透镜的质量校准将大大减少普朗克团簇计数宇宙学结果与CMB温度各向异性结果之间的紧张关系，从而免除对“新物理学”的需要，例如令人不安的大中微子质量（在测量的普朗克温度各向异性和其他数据的背景下）。我们还发现适度的证据（在95%的置信度）的质量依赖的校准比，并讨论其潜在的起源光的系统不确定性的温度校准的X射线测量用于校准普朗克集群群众。我们的研究结果证实了绝对质量校准在星系团宇宙学中的重要作用，以及精确的弱透镜质量测量在这方面的宝贵作用。
2014-10-09 astro-ph.CO
Weak Lensing Reconstruction by Counting DECaLS Galaxies
本文利用 DECaLS DR9 星系的宇宙放大效应，通过多星等过密图线性加权重建弱透镜会聚图，并以约10σ的剪切互相关验证信号。
2024-12-04 astro-ph.CO
LoCuSS: Weak-lensing mass calibration of galaxy clusters
我们目前的弱透镜质量测量的50个X射线发光星系团在$0.15\le z\le0.3$，基于统一的高质量的观测与Suprime-Cam安装在8.2米斯巴鲁望远镜。我们密切关注可能的系统性偏倚，旨在将其控制在$\le4$ %水平。在弱透镜测量单个星系团质量时，系统偏差的主要来源是背景星系星表被微弱星系团和前景星系所污染。我们扩展我们的保守方法选择背景星系的$(V-i')$颜色红比红色序列的集群成员使用的颜色切割，取决于集群中心半径。这使我们能够定义背景星系样本遭受$\le1$百分之污染，并包括$13$星系每平方角分。由于我们的背景星系目录的纯度，最大的系统，我们在我们的分析中确定的是$3$ %的形状测量偏差，我们测量使用模拟探测弱剪切高达$g=0.3$。我们的个人集群质量和浓度测量与质量浓度关系的预测非常一致。同样，我们的叠加剪切剖面与Navarro Frenk和White剖面非常一致。我们新的LoCuSS质量测量结果与CCCP和CLASH调查一致，并与$\sim1-2σ$意义上的“称量巨人”相一致。总的来说，在$z\le0.3$的共识，是从这些互补的调查出现了重要的进展，集群质量校准，并预示着良好的集群宇宙学。
2016-06-10 astro-ph.CO
JWST Discovery of Strong Lensing from a Galaxy Cluster at Cosmic Noon: Giant Arcs and a Highly Concentrated Core of XLSSC 122
詹姆斯·韦伯空间望远镜发现XLSSC 122的强引力透镜效应，揭示其高浓度暗物质晕，为早期宇宙结构形成提供了新证据。
2025-08-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Impacts of dark energy on weighing neutrinos: mass hierarchies considered
考虑到三个活跃中微子之间的质量分裂，利用最近的宇宙学观测结果研究了暗能量对中微子总质量$\sum m_ν$的约束作用.我们考虑了两个典型的暗能量模型，即$w$ CDM模型和全息暗能量（HDE）模型，它们都比$Λ$ CDM模型增加了一个自由参数.我们采用普朗克2015年的CMB温度和偏振各向异性数据，结合BAO距离尺度，Ia型超新星，哈勃常数和普朗克透镜的低红移测量。与$Λ$ CDM模型相比，$w$ CDM模型中$\sum m_ν$的上限变得更宽松，而HDE模型中的上限变得更紧.在HDE模型中，我们得到了三个简并中微子的$95\%$ CL上限$\sum m_ν<0.105~\textrm{eV}$。这可能是迄今为止对$\sum m_ν$最严格的约束，几乎可以诊断出HDE模型中的中微子质量等级。然而，$χ^2$的差异仍然不足以区分中微子质量等级，即使正常等级的最小$χ^2$略小于倒置等级。
2016-10-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Strong lensing in the MareNostrum Universe II: scaling relations and optical depths
在紧凑的星系团中观察到的强透镜事件，无论是统计学上还是个体上，都可以返回有关宇宙中最大质量结构的结构特性的重要线索。大量的工作正在进行中，以了解透镜集群人口和集群人口之间的相似程度作为一个整体，前者的成员可能比后者的成员更大规模，紧凑和子结构。在这项工作中，我们利用从{ \sc MareNostrum Universe}宇宙学模拟中提取的合成簇，以估计强透镜效率和透镜簇的其他整体性质之间的相关性，如维里质量和辐射热X射线光度。我们发现，所有这些量之间存在正相关，与实质性的散射较小的亮度-截面关系。我们还使用了透镜效率和维里质量之间的关系，以便构建与真实光学深度一致的合成光学深度，同时非常快地进行评估。最后，我们估计了当根据它们的动力学活动或它们的X射线光度选择星系团时，总的巨弧丰度的一部分被恢复。我们的研究结果表明，有一个高的可能性高红移强透镜集团，以充分远离动力学平衡，和$30-40\%$的巨弧总量丢失，如果只看非常X射线发光的对象。
2010-07-09 astro-ph.CO
LoCuSS: Testing hydrostatic equilibrium in galaxy clusters
我们测试的假设流体静力平衡的X射线光度选择样本的50个星系团在$0.15<z<0.3$从本地集群子结构调查（LoCuSS）。我们对$M_{500}$的弱透镜测量将系统偏差控制在4%以下，而我们对同样的流体静力测量在XMM-牛顿和钱德拉之间实现了极好的一致性。这50个星团的X射线与透镜质量的平均比值是$β_{\rm X}=0.95\pm0.05$，而对于同样被普朗克探测到的44个星团，普朗克质量估计值与LoCuSS透镜质量的平均比值是$β_{\rm P}=0.95\pm0.04$。基于仔细的相似分析，我们发现LoCuSS，加拿大集群比较项目（CCCP），和衡量巨人（WtG）同意$β_{\rm P}\simeq0.9-0.95$在$0.15<z<0.3$。在$\sim5σ$中，这个小水平的流体静力学偏差与调和普朗克宇宙学结果所需的水平不一致，普朗克宇宙学结果来自宇宙微波背景和星系团计数。
2015-11-05 astro-ph.CO
Impacts of dark energy on weighing neutrinos after Planck 2015
我们研究了暗能量特性如何影响活跃中微子总质量的宇宙学极限。我们考虑两个典型的、简单的暗能量模型（只比$Λ$ CDM多一个附加参数），即，以$w$ CDM模型和全息暗能量（HDE）模型为例进行了分析。在宇宙学拟合中，我们使用普朗克2015年的温度和偏振数据，结合其他低红移观测，包括重子声学振荡，Ia型超新星和哈勃常数测量，以及普朗克透镜测量。我们发现，一旦考虑动力学暗能量，$\sum m_ν$和$H_0$之间的简并度将改变，即，在$Λ$ CDM模型中，$\sum m_ν$与$H_0$反相关，但在$w$ CDM和HDE模型中，$\sum m_ν$与$H_0$正相关。与$Λ$ CDM相比，在$w$ CDM模型中，对$\sum m_ν$的限制变得宽松得多，但在HDE模型中，限制变得严格得多。在HDE模型中，我们用组合数据集得到了$\sum m_ν<0.113$ eV（$95\%$ CL），这可能是迄今为止中微子质量最严格的上限。因此，我们在HDE模型中的结果几乎准备好诊断中微子质量等级与当前的宇宙学观测。
2016-04-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Redshift Distribution of Giant Arcs in the Sloan Giant Arcs Survey
我们测量了作为斯隆巨弧巡天（SGAS）的一部分发现的28个巨弧样本的红移分布。Gemini/GMOS-North光谱仪提供了24个弧的精确红移，以及对其余4个弧的“红移沙漠”限制。这是对均匀选择的明亮巨弧样本的红移分布的直接测量，这是一个可以用来预测巨弧统计的观测值。我们的主要巨弧样本的中位红移z=1.821，近三分之二的弧（64%）是z为\gtrsim 1.4的源，这表明被强烈透镜化为明亮巨弧的背景源群主要存在于高红移。我们还分析了19个次级强透镜背景源的红移分布，这些背景源在SDSS成像中并不明显，但在透镜簇场的更深的后续成像中被识别。我们的二次源的红移样本在光谱上并不完整，但将其与我们的原始巨弧样本相结合，表明所有被前景星系团强烈透镜化的背景星系中有很大一部分位于z \gtrsim 1.4。Kolmogorov-Smirnov（KS）检验表明，我们精心挑选的光谱完整的原始巨弧红移样本可以用一个模型分布来重现，该模型分布是从数值模拟中强透镜星系团的研究结果和星系光度函数的观测约束相结合而构建的。
2011-01-03 astro-ph.CO
Strong Lens Models for 37 Clusters of Galaxies from the SDSS Giant Arcs Survey
我们提出了SDSS巨弧巡天中37个星系团的强引力透镜模型。我们将多波段哈勃太空望远镜WFC3成像的数据与麦哲伦，双子座，APO和MMT的地基成像和光谱学相结合，以检测和光谱学确认集群背后的新的多透镜背景源。我们报告光谱或光度红移的来源在这些领域，包括星系团和背景源。基于所有可用的透镜证据，我们构建并提出了这些星系团的强透镜质量模型。
2019-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
How Baryonic Processes affect Strong Lensing properties of Simulated Galaxy Clusters
观测到的大量由星系团透镜产生的巨弧和测量到的爱因斯坦半径为LCDM提供了一个紧张的来源。以前对高红移星系团（z>0.5）的宇宙学测试在模拟样本中受到小数量统计的影响，重子物理的实施可能会影响结果。我们分析了一个相当大的星团大小的天体样本的放大模拟，Mvir > 3x10^14 Msun/h，在z=0.25和z=0.5时确定，以获得一致的LCDM宇宙学。我们从仅模拟暗物质开始，然后添加气体流体力学，对重子过程进行不同的处理：非辐射冷却，辐射冷却与恒星形成和超新星爆炸驱动的星系风，最后包括AGN反馈的影响。我们发现，在非辐射模拟中添加气体并没有显着改变强透镜预测，但气体冷却和恒星形成一起显着增加了预期的巨弧的数量和爱因斯坦半径，特别是对于较低的红移集群和较低的源红移。进一步包括AGN反馈降低了预测的强透镜效率，使得透镜概率分布变得更接近于仅包括暗物质的模拟所获得的那些。我们的研究结果表明，重子物理模拟中包含的电弧统计问题，在低的红移，当物理过程包括提供一个现实的描述冷却的中心区域的星系团。[摘要]
2012-08-28 astro-ph.CO
The effects of primordial non-Gaussianity on giant-arc statistics
十多年来，人们一直在争论和谐LCDM模型是否与观测到的星团中巨大弧的丰度一致。虽然以前的理论研究集中在透镜和源人口的属性，以及宇宙学效应，如暗能量，初始条件对巨弧丰度的影响是相对未探索的。在这里，我们量化的非高斯初始条件的影响与当地的双谱形状的预测频率的巨大的弧。使用路径积分制定的偏移集形式主义，我们扩展了半解析模型计算晕浓度的情况下，原始的非高斯，这可能是有用的应用程序以外的这项工作。我们发现，相对于高斯情况，在具有正fNL的模型中，大质量晕倾向于更早地崩溃，从而导致浓度参数增强。对于f_NL < 0，反之亦然。除了这些影响，这改变了透镜截面，非高斯性也修改了丰富的超临界集群可用于透镜。这些组合效应共同作用，以增强（f_NL > 0）或抑制（f_NL < 0）巨弧形成的概率。利用Wilkinson微波各向异性探测器目前提供的最佳值和95%置信水平，我们发现当fNL = 32和74时，z_s~2处源的巨弧光学深度分别增加了~20%和~45%。相比之下，我们计算出f_NL =-10的抑制约为5%。这些差异转化为预测的全天巨弧数量的类似相对变化。
2011-04-04 astro-ph.CO
Strong lensing as a giant telescope to localize the host galaxy of gravitational wave event
引力波（GW）合并事件的标准塞壬宇宙学依赖于宿主星系及其红移的识别。但这可能是非常具有挑战性的，因为在GW定位区域有许多候选星系。我们指出，候选人的数量可以减少数量级的强透镜GW事件，由于额外的观测约束。对于下一代GW探测器，如爱因斯坦望远镜（ET），我们估计，这个数字通常是显着小于1，只要GW的定位不确定性优于$\sim 10\, \rm deg^2$。这意味着ET和宇宙探测器（CE）探测到的GW透镜事件的宿主星系的唯一识别是可能的。这为我们提供了一个很有希望的机会来测量GW事件的红移，并促进标准的塞壬宇宙学。我们还讨论了它在理解GW事件的演化过程和环境中的潜在应用。
2020-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovery of eight lensing clusters of galaxies
星系团具有巨大的质量，可以充当引力透镜。星系团后面的星系团可以被透镜扭曲，在图像中形成弧形。本文利用SDSS数据对星系团的巨透镜弧进行了研究。通过对SDSS DR 8和Stripe 82数据中新识别的聚类的SDSS图像进行视觉检查，我们发现了8个强透镜聚类以及另外3个可能和6个可能的情况。透镜弧的颜色比星系团的成员星系更蓝。计算了弧内星系团的质量和光学光度，发现其质光比在几十个M_Solar/L_Solar的范围内，与已知的透镜星系团的分布一致。
2013-10-18 astro-ph.CO
The strongest gravitational lenses: I. The statistical impact of cluster mergers
十多年来，巨大引力弧的高速率和观测到的最大爱因斯坦半径是否与标准宇宙学模型一致一直存在争议。最近的研究表明，合并提供了一个有效的机制，大大提高了个别集群的强透镜效率。基于纯粹的半解析方法，我们调查了集群合并的最大爱因斯坦半径的分布和光学厚度的巨型引力弧的选定集群样本的统计影响。通过分析红移z < 1的典型全天实化星系团，并假设源红移z_s = 2.0，我们发现合并使爱因斯坦半径大于10弧秒（20弧秒）的星系团数量增加了~ 35%（~ 55%）。利用爱因斯坦半径和透镜截面之间的紧密相关性，我们推断，在爱因斯坦半径大于10弧秒（20弧秒）的星系团中，长宽比> 7.5的巨型引力弧的光学深度增加了~ 45%（85%）。我们的研究结果表明，集群合并显着的影响，特别是统计透镜的最强引力透镜的属性。我们的结论是，半解析研究必须不可避免地考虑到这些事件之前，质疑标准的宇宙学模型的基础上观察到的最大爱因斯坦半径和巨大的引力弧的统计。
2012-09-23 astro-ph.CO
The Strongest Cluster Lenses: An Analysis of the Relation Between Strong Gravitational Lensing Strength and the Physical Properties of Galaxy Clusters
强引力透镜效应为研究星系团核心的质量分布和高红移星系提供了独特的机会。使用$94$强透镜模型的$74$集群字段从\textit{Hubble}前沿领域（HFF），再电离透镜集群调查（RENIONATION Lensing Cluster Survey，SCHICS），斯隆巨弧调查（SGAS），建模与三个参数的方法，我们评估每个集群的透镜强度（区域与$|μ|\geq3$为$z_s=9$）。我们评估如何大规模的质量，预计的内核质量，以及预计的质量密度分布的内部斜率与透镜强度。虽然我们没有确定透镜强度和大尺度质量之间的强相关性，但我们揭示了投影质量密度分布的内斜率（$50$ kpc~$\leq r \leq~200$ kpc）指示透镜强度，并且可以设置集群可能的透镜强度的上限。我们发现，有效的爱因斯坦面积与透镜强度相关，一个大的（$\gtrsim 30^{''}0$）径向范围的透镜证据是一个强大的镜头的强有力的指标。这些结果可以帮助更有效地设计未来的观测，以最大限度地提高透镜强度。
2022-04-05 astro-ph.CO
A giant elliptical galaxy with a lightweight initial mass function
我们提出了新的VLT观测的最近已知的强透镜星系，sigma=330公里/秒的巨型椭圆ESO 325-G 004。透镜的低红移（z_lens=0.035）导致在有效半径的一小部分（R_Ein ~ R_Eff/4）处形成弧。在如此小的半径下，恒星占据了透镜质量的主导地位，因此透镜提供了一个直接探测恒星质光比的方法，只需要对暗物质进行很小的修正。被ESO 325-G 004透镜化的星系的红移是未知的，所以透镜化的质量并没有被确定。使用X-SHOOTER，我们测量了z_src=2.141的安全源红移。结合透镜配置，这产生了爱因斯坦半径内的总质量为（1.50+/-0.06）10^11 M_sun。我们估计的范围内的可能贡献的暗物质的透镜质量，从宇宙学N体模拟统计。减去这个分量，得到透镜的恒星M/L比为3.14^+0.24_-0.42（M/L）_sun（在F814 W波段）。使用VIMOS，我们还获得了非常高的S/N光谱的透镜星系。VIMOS的数据证实ESO 325-G 004有一个非常古老的恒星星族。对于Kroupa IMF，恒星星族拟合得到的恒星M/L比为3.01+/-0.25（M/L）_sun。因此，具有这种IMF的恒星的质量与透镜估计是一致的。相比之下，在99.8%的置信水平下，萨尔皮特或更重的IMF不受欢迎。一个“重量级”的IMF，其规模是Kroupa案的两倍，被坚决排除在外。这样的…
2013-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weighing Cosmic Structures with Clusters of Galaxies and the Intergalactic Medium
我们提出了一个分析，旨在结合宇宙学的限制，通过Sunyaev-Zeldovich效应，获得南极望远镜（SPT），并从莱曼- $α$光谱与MIKE/HIRES和X-射手摄谱仪确定的星系团的数量计数。SPT聚类分析依赖于基于弱透镜测量的质量校准，而Lyman- $α$分析建立在一套流体动力学模拟上，用于提取模拟光谱。由此产生的约束表现出一个张力（$\sim 3.3σ$）之间的低$σ_8$值的首选的低红移集群数据，$σ_8=0.74 ^{+0.03}_{-0.04}$，和较高的一个首选的高红移莱曼- $α$数据，$σ_8=0.91 ^{+0.03}_{-0.03}$。我们提出了详细的分析，以了解这种紧张关系的起源，特别是确定它是否源于与集群计数和/或$α$森林分析的假设相关的系统不确定性。我们发现，这种紧张局势是强大的，相对于IGM的建模选择，即使包括可能的系统，从不明的子阻尼莱曼- $α$（DLA）和莱曼极限系统（LLS）的莱曼- $α$数据。我们的结论是，要解决这个紧张局势，从SPT侧将需要一个大的偏差的集群质量估计，或从莱曼-$α$侧莱曼-$α$平均通量的大的未计误差，分别。我们的研究结果具有重要的影响，未来的分析的基础上，从未来的大型测光调查（如欧几里德和LSST）和更大的样本的高红移类星体光谱（如DESI和WEAVE调查）的集群数计数。如果在此类调查可达到的更高的统计显著性下得…
2022-06-28 astro-ph.CO hep-th
Subaru Weak Lensing Measurements of Four Strong Lensing Clusters: Are Lensing Clusters Over-Concentrated?
我们推导出径向质量配置文件的四个强透镜选定的集群，显示突出的巨弧（阿贝尔1703，SDSS J1446+3032，SDSS J1531+3414，和SDSS J2111-0115），通过结合详细的强透镜模型与弱透镜剪切测量深斯巴鲁Suprime-cam图像。弱透镜信号检测在所有四个集群，其红移范围从z=0.28至0.64的高意义。我们表明，添加强透镜信息与已知的弧红移显着提高质量密度分布的约束，相比，从弱透镜单独获得。虽然质量分布与LCDM模型的N体模拟中预测的通用形式很好地拟合，但所有四个簇似乎比理论预测稍微更集中（浓度参数c_vir \sim 8），即使在考虑了透镜选择样品中固有的较高浓度的偏倚之后。我们的研究结果是一致的，与以前的研究，同样检测到的浓度过剩，并增加了集群的总数与相结合的强，弱透镜技术研究到10。结合我们的样本与以前的工作，我们发现，具有较大的爱因斯坦半径的集群更密集。我们还提出了一个详细的透镜星系团A1703的模型，从多个图像家庭的约束，并发现暗物质内部密度轮廓是尖的斜率一致的-1，与预期一致。
2009-04-30 astro-ph.CO
The Detection and Statistics of Giant Arcs Behind CLASH Clusters
我们开发了一种算法来寻找和描述引力透镜星系（弧），以比较观测到的和模拟的弧丰度。观测数据来自哈勃望远镜的星团透镜和超新星巡天（CLASH）。模拟CLASH图像是使用MOKA软件包创建的，也是从高分辨率，流体动力学模拟，MUSIC中选择的集群，在相同的质量和红移范围内作为CLASH样本。该算法的弧延长的准确性，完整性和假阳性率被确定，并用于计算真实弧丰度的估计。对于X射线选择的CLASH样本，我们推导出每个簇的$4 \pm 1$弧（具有长度$\ge 6"$和长宽比$\ge 7$）的透镜效应效率，对于MOKA模拟样本，每个簇的$4 \pm 1$弧，以及对于MUSIC模拟样本，每个簇的$3 \pm 1$弧。观察到的和模拟的电弧统计是完全一致的。我们测量所有检测到的弧的光度红移，并找到一个中值红移$z_s = 1.9$与33%的检测到的弧具有$z_s > 3$。我们发现，弧丰度并不强烈地依赖于源的红移分布，但敏感的质量分布的暗物质晕（如$c-M$关系）。我们的研究结果表明，透镜弧的大小和轴比的观测和模拟分布之间的一致性，可以通过使用集群透镜模拟，仔细匹配的选择标准中使用的意见。
2015-11-12 astro-ph.CO
The CFHTLS-Strong Lensing Legacy Survey (SL2S): Investigating the group-scale lenses with the SARCS sample
我们提出了强透镜遗产调查- ARCS（SARCS）的样本编译从最终的T0006数据发布的加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查（CFHTLS），覆盖总的非重叠区域159平方度。我们采用了一种半自动的方法来寻找重力弧的调查，利用弧的算法。通过视觉检查和排序来修剪候选列表以形成SARCS样本。这份名单还包括一些偶然发现的镜头候选人。SARCS样品由127个透镜候选物组成，其在约150 sq的未掩蔽区域内跨越约2”-18”的弧半径。°的在样本中，54个系统是有前途的透镜，其中，我们发现12个巨弧和2个径向弧候选人。从我们的样本中，我们检测到一个系统的巨弧与透镜的重子分量的椭圆率一致与以前的研究。根据光度星表估计，巨弧和所有弧的透镜红移分布在z~0.6处达到峰值。由于CFHTLS的大面积和大深度，我们首次发现了最大的透镜样品探测群尺度。我们比较观察到的图像分离分布（ISD），我们的弧与理论模型。一个两个组件的透镜，占中央星系和暗物质组件的密度配置文件所需要的数据来解释所观察到的ISD。不幸的是，目前的不确定性和退化水平，以适应模型和没有绝热收缩。我们还表明，预测ISD的模型的参数变化的影响，一个更大的镜头样本可能会约束的关系，如浓度-质量关系，质量-光度关系和光度函数的斜率。（节略）
2012-02-19 astro-ph.CO
Combining Optical and X-ray Observations of Galaxy Clusters to Constrain Cosmological Parameters
星系团在宇宙学中有其独特的优势。本文收集了10个透镜状星系团的新样本，用X射线观测来约束宇宙学参数，透镜状星系团的红移范围在0.1 ~ 0.6之间，弧的红移范围在0.4 ~ 4.9之间。这些星团是从强引力透镜系统中精心挑选出来的，这些系统既有X射线卫星观测，也有已知红移的光学巨发光弧。巨大的弧通常出现在星团的中心区域，那里的质量可以很好地用光度来追踪。根据引力透镜理论和星系团质量分布模型，导出了一个与两个角直径距离之比无关的哈勃常数。一个是透镜源的距离，另一个是偏转器和源之间的距离。由于角直径距离在很大程度上依赖于宇宙学几何，我们可以使用这些比率来约束宇宙学模型。同时，星系团的X射线气体组分也可以作为宇宙学的探针。因为有十几个参数需要拟合，我们引入了一个新的分析算法，鲍威尔的UOBYQA（无约束优化二次近似），以加快我们的计算。结果表明，该算法是一种有效的拟合方法，这种连续多参数约束。我们发现一个有趣的事实，这两种方法是敏感的$Ω_Λ$和$Ω_{M}$分别。将它们结合起来，我们可以得到很好的基本宇宙学参数：$Ω_{M}=0.26_{-0.04}^{+0.04}$和$Ω_Λ=0.82_{-0.16}^{+0.14}$的拟合值。
2010-11-28 astro-ph.CO
Calibrating the Planck Cluster Mass Scale with CLASH
我们利用哈勃望远镜星团透镜和超新星巡天（CLASH）的引力透镜质量测量值确定了普朗克星系团的质量尺度。我们已经比较了透镜质量的普朗克Sunyaev-Zeldovich（SZ）的质量代理21集群在共同的，采用贝叶斯分析，同时适合理想化的CLASH选择函数和测量的观测值和真实的集群质量之间的分布。我们使用了分层分析策略，明确证明了弱透镜质量精度先验的重要性。在一个假设的恒定偏差，$b_{SZ}$，真正的集群质量，$M_{500}$，和普朗克质量代理，$M_{PL}$之间的情况下，我们的分析约束$1- b_{SZ} = 0.73\pm 0.10$当使用中等先验弱透镜精度，包括一个零均值高斯与标准差为8%，以考虑可能的偏差透镜质量估计。我们的分析明确说明了可能的选择偏倚效应，在这个校准来源的CLASH选择功能。我们的集群质量规模的限制是一致的，最近的结果从称重巨人计划和加拿大集群比较项目。它也是一致的，在1.34 $σ$，与普朗克SZ集群计数与普朗克的基本$Λ$ CDM模型适合于主要的宇宙微波背景各向异性的调和所需的值。
2017-07-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Kinematic Mapping of Giant Arcs: A New Method to Locate Lensing Critical Curves
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Wuhan University（武汉大学）；Shanghai Jiao-Tong University（上海交通大学）；Fudan University（复旦大学）；Berkeley Center for Cosmological Physics, University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校伯克利宇宙物理学中心）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)（坎塔布里亚物理研究所（西班牙高等科学研究委员会-坎塔布里亚大学））；Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian（哈佛史密森天体物理中心）；Chiba University（千叶大学）
研究利用基于运动学方法，通过发射线积分场光谱映射透镜星系速度剖面，结合局部透镜和盘旋转模型，定位临界曲线。应用于阿贝尔 370 星系团透镜场，给出临界曲线不确定带，未来可提高精度，或揭示临界曲线小尺度摆动，该方法具普适性可用于全局建模。
2026-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on Cosmological Parameters from Strong Gravitational Lensing by Galaxy Clusters
我们研究如何观测强透镜可以用来推断宇宙学参数，特别是状态方程的暗能量。我们专注于增长的临界线的透镜集群与源红移，因为这种行为取决于距离红移的关系，因此是宇宙学敏感。一般来说，Pendash分析方法是不够的，因为它们依赖于轴对称的质量分布，因此不能考虑不规则的临界曲线。我们设计了一个数值方法的基础上的大都市-黑斯廷斯算法：椭圆概括的NFW密度分布是用来适应透镜模型的观测配置的巨大的发光弧，同时优化的几何形状。一个半解析的方法，从临界点推导出几何参数，讨论作为一种更快的替代。我们用数值模拟的星系团对引力透镜的模拟观测进行了检验。我们发现，没有约束可以从个别集群的观察，如果没有知识的基础质量分布是假设。如果使用固定透镜模型进行纯几何优化，则不确定性得到改善，但参数模型的选择可能产生强烈的偏差。
2012-04-02 astro-ph.CO
EasyCritics I: Efficient detection of strongly-lensing galaxy groups and clusters in wide-field surveys
我们提出了EasyCritics，一种算法来检测强透镜组和集群在宽场调查，而不依赖于弧的直接识别。EasyCritics假设光跟踪质量，以便从视线中观测到的明亮红色早型星系的通量中预测临界曲线最可能的位置。这些星系的位置，红移和通量限制了理想的引力透镜潜力作为源红移的函数多达五个自由参数，这是校准的少数已知的镜头。从透镜势出发，EasyCritics推导出了一个给定的、有代表性的源红移的临界曲线。代码高度并行化，使用快速傅立叶方法，并可选地使用GPU加速，以有效地处理大型数据集。当使用$0.25''/\mathrm{px}$的像素分辨率时，在现代四核CPU上搜索$\smash{1 \, \mathrm{deg}^2}$视场需要不到1分钟。在EasyCritics系列论文的第一部分中，我们描述了主要的基本概念，并对加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天的数据进行了首次演示。我们表明，EasyCritics能够识别已知的组和集群规模的镜头，包括一个集群与两个巨大的弧候选人，以前错过了自动电弧探测器。
2018-07-11 astro-ph.CO
The impact of AGN feedback and baryonic cooling on galaxy clusters as gravitational lenses
我们使用最先进的模拟方法研究活动星系核反馈对质量在10^14 - 10^15 Msol范围内的星系团样本引力透镜性质的影响。采用光线追迹算法，计算了纯暗物质物理（DM）、暗物质+气体冷却+恒星形成（CSF）和暗物质+气体冷却+恒星形成+活动星系核反馈（CSFBH）模拟的星系团巨弧截面.一旦AGN反馈被包括在内，重子物理学增强强透镜截面的程度远低于先前使用仅冷却和恒星形成模拟的星团所估计的。对于一个维里质量为7.4 × 10^14 Msol的星系团，在没有反馈的情况下加入重子物理可以将截面增大3倍，这与以前的研究结果一致，而一旦加入活动星系核反馈，这个最大值最多降到2倍。通常情况下，DM和CSFBH物理模拟的集群具有类似的横截面，用于产生巨大的电弧。我们还研究了重子物理如何影响弱透镜性质的模拟集群拟合NFW配置文件合成弱透镜数据集使用马尔可夫链蒙特卡罗方法，并通过执行非参数质量重建。不包括AGN反馈，测量的浓度参数可以远远大于AGN反馈，这是类似于暗物质的情况下获得的。
2010-03-17 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
Galaxy halo truncation and Giant Arc Surface Brightness Reconstruction in the Cluster MACSJ1206.2-0847
在这项工作中，我们分析了MACSJ1206.2-0847的质量分布，特别是专注于其集群成员的晕属性。这个星系团的X射线发射看起来是松弛的，但有大量的团内光没有集中在中心，这表明尽管整体处于松弛状态，但星系尺度的相互作用仍然在进行中。该星系团将12个背景星系投射成多幅图像，并将位于$z=1.033$的一个星系投射成一个巨大的弧形及其反像。多个星系团成员周围弯曲的弧的多个像位置和表面亮度分布（SFB）对星系团晕的性质很敏感。我们模型的集群质量分布与NFW配置文件和星系晕的质量标准化和程度的参考晕假设缩放与他们观察到的近红外-光两个参数。我们把多个图像位置进行了r.m.s.水平的$0.85\arcsec$，并可以重建SFB分布的电弧在几个过滤器，以一个显着的精度基于该集群模型。封闭的星系晕质量最好的约束的长度尺度是约5有效半径-规模之间的动力学和场强透镜质量的估计，一方面和星系-星系弱透镜的结果，另一方面。具有$m_{\rm 160W,AB}=19.2$或$M_{\rm B,Vega}=-20.7$的星系的速度色散和晕大小分别为$σ=150 \rm kms^{-1}$和$r\approx 26\pm 6 \rm kpc$，表明星系团的晕是潮汐剥离的。我们还重建了unlensed源（这是由$\sim5.8$面积的一个因素较小），表现出增加的形态信息，由于透镜和结论，这个星系可能有恒星形成的…
2013-06-21 astro-ph.CO
Core Mass Estimates in Strong Lensing Galaxy Clusters: a Comparison Between Masses Obtained from Detailed Lens Models, Single-Halo Lens Models, and Einstein Radii
星系团的核心质量既是径向质量分布剖面的重要锚点，又是结构形成的探针。随着当前和即将进行的调查发现了数千个强透镜星系团，需要及时，有效和准确的核心质量估计。我们评估了两种有效的方法来估计强透镜星系团的核心质量的结果：由爱因斯坦半径包围的质量（$M_{corr}(<θ_E)$，其中$θ_{\rm E}$根据弧位置近似计算; Remolina González等人，2020）和单光晕晶状体模型（$M_{\rm{SHM}}(<\rm{e}θ_{\rm{E}})$ ; Remolina González等人，2021），与来自相同集群的公开可用的详细晶状体模型（$M_{\rm{DLM}}$）的测量值进行比较。我们使用的数据来自斯隆巨弧巡天、再电离透镜星团巡天、\Hubble \ Frontier Fields和带有\Hubble的星团透镜和超新星巡天。我们发现$18.3\%$（$8.4\%$）的分散性，在$M_{corr}(<θ_E)$（$M_{\rm{SHM}}(<\rm{e}θ_{\rm{E}})$）和$M_{\rm{DLM}}$之间存在$-7.5\%$（$0.4\%$）的偏倚。最后，我们比较了在这项工作中测量的统计不确定性，从模拟。这项工作表明，这些方法的成功应用于观测数据。随着对强透镜星系团的质量分布进行有效建模的努力继续进行，我们需要快速可靠的方法来推进这一领域。
2021-07-20 astro-ph.CO
Understanding the large inferred Einstein radii of observed low-mass galaxy clusters
我们对观测到的质量约为10^14 Msun的星系团比LCDM中预测的更集中的说法进行了评估。我们从宇宙流体动力学模拟中获取透镜，生成模拟强引力透镜观测，并以与真实宇宙相同的方式分析它们。观察到的和模拟的透镜弧是相互一致的，有三个主要影响负责先前声称的不一致。第一，含有重子物质的星系团比只含有暗物质的星系团有更高的中心密度。第二，由于明显的引力透镜弧的存在而选择的集群样本优先发现具有大爱因斯坦半径的中心集中的集群。第三，透镜弧通常比临界曲线更直，并且所选择的图像分析方法（通过弧拟合圆）高估了爱因斯坦半径。在考虑了这三种效应之后，LCDM预测星系团应该会产生与观测到的宇宙相匹配的巨大透镜弧。
2020-06-01 astro-ph.CO
A giant radio halo in the massive and merging cluster Abell 1351
我们报告的X射线发光和大质量的星系团A1351（z=0.322）使用档案甚大阵数据在1.4 GHz的检测弥漫无线电发射。鉴于其中心位置，形态，和百万pc尺度的范围，我们分类的扩散源作为一个巨大的射电晕。X射线和弱透镜研究表明，A1351是一个正在经历重大合并的系统。晕与最大的亚结构有关。假设合并驱动的湍流可能会重新加速高能量粒子的intraclustermedium和集群规模上产生漫射无线电发射解释了这个源的存在。A1351在logP $_{1.4 GHz}$ - logL $_{X}$平面上的位置与迄今为止已知的所有其他射电晕星团的位置一致，支持大质量（$>10^{15} M_{\odot}$）星团的非松弛动力学状态与巨型射电晕的存在之间的因果关系。
2009-09-28 astro-ph.CO
Core Mass Estimates in Strong Lensing Galaxy Clusters Using a Single-Halo Lens Model
星系团的核心质量是结构形成的重要探针。在这里，我们评估使用的单晕模型（SHM）作为一种有效的方法来估计强透镜集群核心质量，测试它与射线跟踪图像的“外环”模拟。与详细的透镜模型不同，SHM代表了具有单个晕的集群质量分布，并且可以从测量的透镜约束自动生成。我们发现，用这种方法估计的投影核心质量，M $_{\rm SHM}$，有一个分散的$8.52\%$和$0.90\%$的偏差相比，在同一孔径内的“真实”的质量。我们的分析表明，没有系统的散射或偏差和透镜源系统的属性之间的相关性。通过排除未通过目视检查测试的模型，可将偏差和分散分别降低至$3.26\%$和$0.34\%$。我们发现，SHM的成功取决于透镜的几何形状，与单一的巨弧配置占大多数失败的情况下，由于其限制约束力。当排除这些情况时，我们分别测量$3.88\%$和$0.84\%$的分散和偏差。最后，我们发现，当源的红移是未知的，模型预测的红移被高估，和M $_{\rm SHM}$被低估了几个百分点，突出的重要性，确保背景源的光谱红移。我们的分析提供了一个定量表征的M $_{\rm SHM}$，使其有效地使用作为一种工具来估计强透镜集群核心群众在大样本中，预计从当前和未来的调查。
2021-02-12 astro-ph.CO
Understanding Shape and Centroid Deviations in 39 Strong Lensing Galaxy Clusters in Various Dynamical States
本文通过测量39个强透镜星系团中BCG、ICL、ICM及核心透镜质量的形状与质心偏差，结合聚集度和不对称参数，评估不同组分在不同动力学状态下追踪暗物质晕的能力。
2023-10-27 astro-ph.CO
