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
Substructure Lensing: Effects of Galaxies, Globular Clusters & Satellite Streams
冷暗物质（CDM）模型预测的透镜星系中存在丰富的暗物质亚结构，透镜通量比异常经常被观测到并被作为证据。在以前的工作中，我们研究了尖焦散关系的背景类星体的星系尺度的暗物质晕透镜的多个图像，使用一套高分辨率的N体模拟（宝瓶座模拟）。在这项工作中，我们扩展了我们以前的计算，将重子和弥漫的黑暗成分的透镜晕。我们包括在每个透镜模拟：（1）卫星星系人口来自一个半解析模型应用到宝瓶座晕，（2）一个经验的银河球状星团人口和（3）卫星流（弥漫的黑暗成分）在模拟中确定。考虑到这些额外的组件，我们证实了我们早先的结论，即丰富的内在子结构（暗或亮，绑定或扩散）是不足以解释所观察到的频率尖焦散违反类调查。我们的结论是，所观察到的效果可能是少数统计类，或星系际晕沿视线作为额外的源透镜通量异常的结果。另一种可能性是，这种差异标志着清洁发展机制模式的失败。
2010-07-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the inner density profile of dark-matter haloes from weak gravitational lensing
我们构造了两种基于弱引力透镜的线性滤波技术来约束暗物质晕密度剖面的内斜率$α$。这两种方法都将所有可用的信息结合到这个单一数字的估计中。在理想化假设下，如果晕圈浓度c已知，则$α$被限制为~15%，如果不知道，则被限制为< 30%。我们认为，不可避免的退化之间的密度剖面斜率和晕浓度不能解除在现实条件下，并显示通过费舍尔矩阵方法的线性组合的$α$和c是最好的约束，我们的过滤透镜数据。这定义了一个新的参数，称为P1，然后将其限制为单个大质量晕的15%。如果许多晕的信号可以叠加，那么它们的密度分布应该被这里提出的线性滤波器很好地约束，其中线性滤波器对集群子结构不敏感。
2010-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stacked strong and weak lensing united: Improved measurement of the stellar and dark matter distributions in massive early-type galaxies at $z\sim 0.5$
Department of Physics, Graduate School of Science, Chiba University（千叶大学理学研究科物理学系）；Center for Frontier Science, Chiba University（千叶大学前沿科学中心）
结合堆叠强透镜与弱透镜测量，改进红移0.5处大质量早型星系的恒星与暗物质分布约束，发现中心暗物质轮廓符合NFW轮廓，恒星初始质量函数底重，总密度轮廓斜率约-1.96。
2026-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Universal Analytic Model for Gravitational Lensing by Self-Interacting Dark Matter Halos
该研究提出自相互作用暗物质（SIDM）晕引力透镜的通用解析模型，基于引力热演化普适性校准透镜势，推导偏转角度和表面密度方程，改进深核坍缩区域参数化方法，支持更全面的透镜研究并公开实现代码。
2025-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Lensing By a Massive Object in a Dark Matter Halo. II. Shear, Phase, and Image Geometry
本文利用一个简单的质点嵌入球形Navarro-Frenk-White晕的模型，研究了大质量天体在暗物质晕中的引力透镜效应。在分析第一部分中提出的临界曲线和焦散线的基础上，我们继续探索透镜形成的图像的几何形状。首先，我们分析了几个透镜量，包括剪切，相位，和他们的弱透镜近似，说明与图像平面映射的结果。我们推导出公式，并提出了一个几何解释的剪切和相位的两个轴对称的质量分布的组合。在我们的透镜模型的情况下，我们描述了零剪切点的发生，并指定条件下，他们成为脐点。其次，我们使用透镜方程雅可比矩阵的逆的特征值分解来计算透镜图像的放大和展平。在此基础上，我们介绍了收敛-剪切图，一种新颖的和紧凑的方式来可视化的特殊的引力透镜形成的图像的属性。我们检查分析的透镜量的相对偏差，以评估质点的扰动效应和弱透镜近似的适用性。我们探索的依赖点质量参数的结果，通过研究网格的情节，其位置和质量的不同组合。我们提供了重要的模式，在这些图中出现的分析解释，并讨论了孤立的致密体在暗物质晕的透镜效应的影响。
2021-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Systematic or Signal? How dark matter misalignments can bias strong lensing models of galaxy clusters
我们探讨如何假设，在强引力透镜模型的质量痕迹光可能会导致系统误差在多个图像的预测位置。使用基于哈勃前沿场星系团MACSJ 0416（z = 0.397）的模型，我们将每个星系晕分为重子物质和暗物质成分。然后，我们移动暗物质晕，使其不再与重子晕对齐，并研究这如何影响多个图像的最终位置。我们发现，对于暗晕位置、椭圆率、位置角和密度分布中的物理原因的未对准，多个图像平均移动超过0.2”，单个图像移动超过1”。我们最后估计了假设光跟踪质量引起的全部误差，并发现这种假设导致预期的RMS误差为0.5”，几乎是在前沿领域观察到的整个误差预算。鉴于光迹质量的假设在质量重建的误差预算的巨大潜在贡献，我们预测，它应该是可能的，使第一个显着的检测和表征的暗晕错位在哈勃前沿领域与强透镜。最后，我们发现，它可能会检测到~ 1 kpc的偏移之间的暗物质和重子，自相互作用的暗物质的吸烟枪，应正确对齐的多个图像被观察到。
2016-01-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak lensing and dark energy: the impact of dark energy on nonlinear dark matter clustering
我们研究了非线性物质功率谱的双能级暗能量修正对未来弱透镜探测的暗能量状态方程约束的影响。我们明确地表明，一个穷人的近似（关闭> 10%）的非线性校正导致> 1西格玛偏差的暗能量状态方程的确定。因此，未来的弱透镜巡天必须将暗能量修正纳入非线性物质的功率谱，精确到100能级，以避免在测量中引入显著的偏差。对于WMAP 5宇宙学，更精确的功率谱对暗能量属性更敏感，导致暗能量状态方程约束的两倍改进。我们将从未来的弱透镜效应和超新星巡天中探索对暗能量的补充约束。一个基于空间的，类似JDEM的调查测量状态方程在五个独立的红移箱~ 10%，而这提高到~5%的宽场地基调查，如LSST。这些限制取决于我们将弱透镜系统的不确定性控制在低于百分之一水平的能力。
2010-01-25 astro-ph.CO
Constraints on early dark energy from CMB lensing and weak lensing tomography
暗能量可以通过它对宇宙膨胀的影响以及对大尺度结构生长历史的影响来研究。在本文中，我们跟踪宇宙密度场的增长，在早期暗能量宇宙学相结合的观测初级CMB的温度和偏振功率谱在高红移，在中等红移的CMB透镜偏转场和弱宇宙剪切在低红移限制早期暗能量的允许量。我们提出这些预测使用费舍尔矩阵形式主义，并考虑普朗克数据与弱透镜调查的欧几里得。我们发现，结合这些数据集提供了强大的约束早期暗能量，并能够打破退化的参数集固有的各种观测渠道。早期暗能量密度参数的1-σ界为σ（Omega_d^e）=0.0022，这表明早期暗能量模型可以在我们的方法中得到很好的检验。此外，我们得出的暗能量的品质因数所考虑的暗能量参数化和评论的适用性的增长指数早期暗能量宇宙学。
2009-03-25 astro-ph.CO
Constraints on the dark matter and dark energy interactions from weak lensing bispectrum tomography
利用弱透镜收敛功率谱和双谱估计了唯象相互作用暗能量模型的宇宙学参数不确定度。我们专注于双谱层析成像，并研究如何以及弱透镜双谱层析成像可以约束暗扇区之间的相互作用，以及其他宇宙学参数。采用Fisher矩阵分析，我们预测参数的不确定性来自弱透镜双谱与双箱层析成像和放置上界的强度之间的相互作用的黑暗部门。宇宙剪切将从即将到来的弱透镜巡天中以高灵敏度测量，因此它使我们能够使用弱透镜的高阶关联函数来约束暗扇区之间的相互作用，并将潜在地提供与其他观测相结合的更严格的结果。
2017-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Dark haloes as seen with gravitational lensing
暗物质是星系的一个重要组成部分，这一点早在早期就被肯·弗里曼自己认识到了！暗物质晕的证据仍然是间接的，基于对气体和恒星等示踪剂运动的分析。从某种意义上说，可见星系是我们研究暗物质的一个面具。光线对引力场也很敏感，暗晕会引起可观测到的引力透镜效应。有三种制度：微透镜（探测暗物质晕的团块）、强透镜（对内部质量分布敏感）和弱透镜（可以探测距离中心100千秒差距的晕）。这篇评论将集中在弱透镜，并描述了一个新的调查，千度调查（KiDS），旨在研究星系晕的质量，范围和形状作为环境，星系类型和红移的函数。
2010-09-17 astro-ph.CO
Bayesian model selection for dark energy using weak lensing forecasts
下一代弱透镜探测器可以通过测量低红移宇宙的质量分布和几何形状来对宇宙学参数施加强约束。我们表明，未来的全天空层析宇宙剪切调查的设计属性类似于欧几里得可以提供所需的统计精度，以区分不同的暗能量模型。利用一个包含冷暗物质、重子、大质量中微子（热暗物质）、运行的原始谱指数和可能的空间曲率以及暗能量扰动的基准宇宙学模型，计算了不同动力学暗能量模型的Fisher矩阵预测.使用贝叶斯证据计算，我们展示了如何以及未来的弱透镜调查可以在区分宇宙学常数和动态暗能量。
2013-10-09 astro-ph.CO
Weak lensing: Dark Matter, Dark Energy and Dark Gravity
在这篇非专业评论中，我将研究弱透镜如何提供宇宙暗区的信息。评论集中在什么可以了解暗物质，暗能量和暗引力，以及为什么。关于暗物质，回顾了理论剖面与观测结果的对抗，并讨论了中微子质量的测量。关于暗能量，人们的兴趣是这是否可能是爱因斯坦的宇宙学常数，并考虑了状态方程的高精度研究的前景。关于暗引力，我们考虑了未来弱透镜测量的令人兴奋的前景，以区分广义相对论和额外的维或其他引力理论。
2009-11-02 astro-ph.CO astro-ph.EP
Direct Probe of Dark Energy through Gravitational Lensing Effect
我们表明，引力透镜可以提供一个直接的方法来探测天体物理尺度上的暗能量的性质。将透镜系统作为孤立的天体，导出了暗能量对引力势的贡献为排斥幂律项，包含了一般的状态方程参数$w$ .我们发现它对传统的$w=-1$的光轨道方程产生了$w$依赖的和位置依赖的修正。在后牛顿近似下，我们计算了孤立透镜系统在天体物理尺度下的直接效应，发现暗能量力可以使入射光线的路径发生偏转。我们证明了暗能量引起的偏转角$Δα_{DE}^{}\propto M^{(1+\frac{1}{3w})}$（与$1+\frac{1}{3w}>0$），这与透镜质量$M$增加，并始终接近极限$M \to 0$为零。这种效应是独特的，因为暗能量倾向于扩散光线并产生凹透镜效应。这与由可见光和暗物质引起的传统凸透镜效应形成对比。测量这种凹透镜效应可以直接探索暗能量的存在和性质。我们估计了这种效应，并表明目前的引力透镜实验是敏感的直接探测的暗能量在天体物理尺度。对于特殊情况$w=-1$，我们的独立研究有利于以前的工作，宇宙学常数可以影响光弯曲，虽然我们的预测定性和定量不同于文献，包括我们一致的实现$Δα_{DE}\to 0$（下$M \to 0$）在领先的顺序。
2017-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Probing Dark Energy with Lensing Magnification in Photometric Surveys
我提出了一个估计的角度互相关的两个示踪剂的宇宙大尺度结构，利用红移信息隔离单独的物理贡献。估计器是通过求解Limber方程来获得的，用于前景示踪剂的重新加权，该前景示踪剂使对交叉关联函数的聚类或透镜贡献为零。应用于未来的测光调查，估计器可以提高引力透镜放大效应的测量，以提供一个有竞争力的独立约束的暗能量状态方程。
2014-01-02 astro-ph.CO
Searching for Dark Structures: A Comparison of Weak-lensing Convergence Maps and Lensing-weighted Galaxy Density Maps
Seoul National University（首尔大学）；Macquarie University（麦考瑞大学）；University College London（伦敦大学学院）
通过比较弱引力透镜收敛图与透镜加权星系密度图，识别暗物质密度高于星系密度的暗结构，并为未来暗物质研究提供测试样本。
2026-01-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Stochastic lensing of stars by ultralight dark matter halos
本研究探讨超轻暗物质晕中密度颗粒引起的恒星随机透镜信号，计算其振幅与时间特性，并评估利用恒星观测约束超轻暗物质质量与丰度的可行性。
2025-02-28 astro-ph.CO
Digging into dark matter with weak gravitational lensing
普通重子粒子（如质子和中子）只占宇宙中总物质的六分之一。剩下的是一种神秘的“暗物质“成分，它不通过电磁力相互作用，因此既不发射也不反射光。然而，越来越多的证据表明它的引力影响。在过去的几年里，在观测弱引力透镜方面取得了特别的进展，弱引力透镜是指由于前景质量周围的空间曲率而使来自遥远星系的光发生轻微偏转。哈勃太空望远镜最近的观测为暗物质的存在提供了直接的证据，并首次测量了它的性质。我们回顾了最近的研究结果，展望了未来引力透镜观测的前景和挑战。
2009-06-08 astro-ph.CO
CMB Lensing Constraints on Neutrinos and Dark Energy
引力势对宇宙微波背景辐射沿视线方向的透镜效应的特征携带着物质分布、中微子质量和暗能量性质的信息。我们研究了普朗克，北极熊，和CMBpol未来的数据，包括从B模式偏振或透镜势，将能够放置在这些数量的约束。我们同时适合中微子质量和暗能量状态方程，包括时间变化和早期的暗能量密度，并比较使用偏振功率谱的最佳二次估计的透镜。结果给出了作为一个功能的系统学水平，从残留的前景污染。一个现实的CMBpol实验可以有效地将中微子质量的总和限制在0.05 eV以内，将早期暗能量的分数限制在0.002以内。我们还提出了一个令人惊讶的简单处方计算暗能量状态方程的约束结合超新星距离JDEM。
2009-03-19 astro-ph.CO
Dark Energy from Large-Scale Structure Lensing Information
大面积大尺度结构（LSS）调查计划绘制可见宇宙的相当一部分，通过重子声学振荡（BAO）量化暗能量。在增加红移时，例如通过提议的21厘米强度测绘勘测探测的红移，引力透镜潜在地限制了保真度（Hui等人，2007年，因为它扭曲了明显的物质分布。在本文中，我们表明，这些扭曲可以重建，并实际上用于映射干预暗物质的分布。在z=1-3处的源的透镜信息允许在大尺度（l <~ 100）上精确地重建引力势，这与暗能量及其声速的积分萨克斯-沃尔夫（ISW）效应测量很好地匹配，并且对暗能量的修改的引力模型有很强的约束。我们建立了一个非高斯源的最优二次透镜估计器，这是LSS所必需的。“信息饱和”现象（里姆斯和汉密尔顿，2005年）使重建在轻度非线性尺度下饱和，其中线性源功率谱Δ ^[2]约为0.2-0.5。我们发现，陡峭的功率谱，饱和更快。我们计算了LSS透镜效应中独立透镜源的有效数密度，发现它们随着红移的增加而迅速增加。对于z ~ 2-4的LSS/21-cm源，在l<~ 100时，透镜重建受到宇宙方差的限制。
2009-05-04 astro-ph.CO
Weak Gravitational Lensing as a Method to Constrain Unstable Dark Matter
暗物质的本质仍然是个谜。不稳定的暗物质粒子衰变为不可见的子粒子的可能性在过去的几十年里已经被探索过多次。与此同时，弱引力透镜剪切作为暗能量的探测器也受到了广泛的关注。弱透镜是限制暗物质稳定性的一个有用工具。在未来的十年中，将进行一些大型的星系成像调查，并将以前所未有的精度测量宇宙学弱透镜的统计数据。弱透镜统计至少在两个方面对不稳定的暗物质敏感。暗物质衰变改变了物质的功率谱，改变了角直径距离-红移关系。我们展示了如何测量弱透镜剪切相关性可能提供最严格的，模型无关的不稳定的暗物质的寿命约束。我们的研究结果依赖于假设不稳定的暗物质的情况下，密度波动的非线性演化，我们的目标之一是激发在不稳定的暗物质模型的非线性结构增长的理论工作的兴趣。
2010-11-22 astro-ph.CO hep-ph
Testing Cotton gravity as dark matter substitute with weak lensing
本文利用SDSS DR7的星系-星系弱引力透镜数据检验棉花引力能否替代暗物质，发现其单独无法解释观测信号，与暗物质组合时修正项受到严格约束。
2025-02-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Constraining self-interacting scalar field dark matter with strong gravitational lensing in cluster scale?
本文提出在自相互作用标量场暗物质框架下，利用半解析技术和星系团强引力透镜观测，研究Thomas-Fermi机制中的孤子核性质，并对暗物质的自相互作用参数空间设定了直接约束。
2025-03-05 astro-ph.CO
Gravitational lensing as a probe of cold dark matter subhalos
在冷暗物质的情况下，暗物质晕是由更小的亚单位按层次组装而成的。其中一些亚基在合并过程中被破坏，而另一些则以subhalos的形式暂时存活下来。这张图片的一个长期存在的问题是，模拟预测的subhalos数量超过了在银河系等大型星系附近看到的发光矮星系的数量。因此，许多次晕一定是保持黑暗或非常微弱。如果冷的暗物质暗晕像预测的那样普遍，那么原则上引力透镜可能会提供一种有希望的探测途径。在这篇评论中，我们描述了许多方式，通过它的subhalos透镜可以体现自己，并总结了目前的努力，以限制冷暗物质subhalos使用这种效果的属性的结果。
2009-10-01 astro-ph.CO
Detecting Dark Compact Objects in Gaia DR4: A Data Analysis Pipeline for Transient Astrometric Lensing Searches
本文构建用于 Gaia DR4 的瞬态天体测量引力透镜搜索流水线，通过 EDR3 与黑洞、暗物质模型生成模拟星表，预计可发现约 4 起黑洞事件并约束致密暗物质占比至约 1%。
2023-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Light on Dark Matter with Weak Gravitational Lensing
本文回顾了最近发展起来的统计方法，用于从弱透镜观测中重建和分析暗物质质量图。弱透镜领域的动机是在过去几十年中所做的观测表明，可见物质只占宇宙的4-5%，其余的都是黑暗的。宇宙现在被认为主要是由一种无形的，无压的物质-可能是更高能量理论的遗物-称为“暗物质“（20-21%）和一个更神秘的术语组成，在爱因斯坦方程中描述为真空能量密度，称为“暗能量“（70%）。这个“黑暗”的宇宙还没有被很好地描述，甚至还没有被理解，所以这一点可能是宇宙学的下一个突破。弱引力透镜被认为是理解暗物质本质和约束用于描述宇宙的宇宙学模型的最有前途的工具。引力透镜是来自遥远星系的光在向我们传播时被宇宙中干预物质的引力弯曲的过程。这种弯曲导致背景星系的图像出现轻微扭曲，可以用来提取宇宙学的重要结果。未来的弱透镜巡天已经计划好了，以便以高精度覆盖大部分天空。然而，准确性的提高也对用于提取现有信息的方法提出了更高的要求。在本文中，我们将首先描述弱透镜处理的重要步骤，从剪切估计重建的暗物质分布。然后，我们将讨论统计估计的问题，以便对宇宙学模型设置约束。我们回顾了目前使用的方法，特别是新的方法基于稀疏性。
2009-08-28 astro-ph.CO
Kinematic Lensing Ratio: Reviving Weak Lensing Cosmography as a Geometric Dark Energy Probe
The University of Utah（犹他大学）
本文提出运动镜头比率(KiLeR)，利用剪切比率与从运动学推断的恒星形状，有效抑制了第一阶镜头系统误差。罗马望远镜的预测显示，KiLeR能提升暗能量约束192%，提供独立测试暗能量演变的证据。
2026-04-28 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Finding structure in the dark: coupled dark energy, weak lensing, and the mildly nonlinear regime
我们重新审视宇宙学的黑暗部门之间的相互作用，重点是强大的约束，可以得到只有轻度非线性尺度。虽然众所周知，暗物质和暗能量之间的耦合可以被限制到百分比水平，包括未来光学调查探测的全范围尺度，校准物质功率谱模拟器的所有可能的选择潜力和耦合需要许多计算昂贵的n体模拟。在这里，我们表明，透镜和集群的星系与宇宙微波背景（CMB）相结合，是能够探测暗扇区耦合到百分之几的水平为一个给定的一类模型，只使用线性和准线性傅立叶模式。原则上，这些尺度可以用半解析技术来描述，如大尺度结构的有效场论。
2017-07-18 astro-ph.CO
Strong-lensing Perturber Signatures in Self-interacting Dark Matter Simulations
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；University of California, San Diego（加州大学圣地亚哥分校）
基于近期强引力透镜系统中低质量微扰体的发现，利用Concerto套件对自相互作用暗物质进行模拟，研究相关晕属性，识别出与观测一致的模拟晕，证明核心坍缩机制可解释其高密度，凸显强引力透镜对暗物质自相互作用探测的潜力。
2026-07-16 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Gravitational Lensing of Spherically Symmetric Black Holes in Dark Matter Halos
本文利用推广的 Gibbons-Werner 方法和引力透镜方程，比较 Beta、Burkert、Brownstein 与 Moore 暗物质晕模型对多个星系超大质量黑洞透镜效应的影响。
2024-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Why weak lensing cluster shapes are insensitive to self-interacting dark matter
我们研究了从弱引力透镜推断的星系团的形状是否可以用来检验暗物质的性质。我们分析模拟弱透镜数据，从两个不同的暗物质模型（CDM和SIDM）运行的宇宙学模拟中提取的引力透镜。我们拟合椭圆形NFW配置文件的模拟集群的剪切场。尽管CDM和SIDM之间的3D形状的分布有很大的差异，我们发现，弱透镜推断的集群形状的分布几乎是不可区分的。我们将这种信息丢失归因于两个原因。首先，弱透镜测量投影质量分布的形状，而不是基本的3D形状，投影效果会消除一些差异。其次，弱透镜效应对星系团的投影形状最敏感，在接近维里半径（~ 1.5 Mpc）的尺度上，而SIDM形状与内晕中的CDM最不相同。我们介绍了一个模型的质量分布的星系团的质量分布的椭圆率可以随距离的集群的中心。虽然这种质量分布并不能使弱透镜数据区分CDM和SIDM与集群形状（在小半径的椭圆率是弱透镜约束不良），它可能是有用的，当建模结合集群的强和弱引力透镜。
2022-10-24 astro-ph.CO
Disentangling dark sector models using weak lensing statistics
我们使用GLAMER引力透镜代码在从CoDECS模拟中提取的高分辨率光锥内执行多平面射线追踪：一套宇宙学运行具有暗能量和冷暗物质之间的耦合。我们表明，耦合的存在是显而易见的，不仅在红移演化的收敛功率谱的归一化，但也在非线性结构的形成相对于ΛCDM的差异。在ΛCDM宇宙学假设下，利用层析方法，我们证明了如果真正的宇宙学是耦合的暗能量宇宙学，弱透镜测量将导致σ8值随源红移而变化.这为这些类型的模型提供了一个通用的null测试。我们还发现，不同的耦合暗能量模型可以显示出增强或抑制的相关性与不同的源红移的收敛映射相比，ΛCDM。这将提供一种直接的方法来区分耦合暗能量场景的不同可能实现。最后，我们讨论了耦合对几个透镜观测的影响，为不同的源红移和角尺度与现实的源红移分布，目前的地基和未来的天基透镜调查。
2015-07-01 astro-ph.CO
Can dynamic dark energy explain the $S_8$ tension, the `lensing is low' effect, or strong baryon feedback?
本研究探讨DESI启发的动态暗能量对$S_8$张力、透镜偏低和强重子反馈三个宇宙学反常的影响，发现其可解释前两者，并指出透镜测量是约束低红移膨胀偏离$Λ$的有力工具。
2025-08-07 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
Imprints of dynamical dark energy on weak-lensing measurements
我们表明，简单的模型标量场暗能量离开一个通用的增强弱透镜功率谱相比，LCDM预测。特别是，我们计算的收敛（或宇宙剪切）功率谱的线性尺度增强的标量场暗能量的两个最佳拟合模型，即，Ratra-Peebles和SUGRA型的精髓。我们的计算是基于线性微扰理论，使用规范不变变量仔细定义的绝热初始条件。我们发现，几何效应增强了透镜功率谱在很宽的尺度范围内，而集群的暗能量引起的大尺度上的额外的权力。这些模型的暗能量功率谱也明确获得。在度标度上，对于红移~1的源，总增强可能高达30-40%。我们认为，使用下一代大型望远镜探测这种增强是有现实前景的。
2010-11-03 astro-ph.CO
Domain Adaptation for Simulation-Based Dark Matter Searches Using Strong Gravitational Lensing
鉴于旨在识别暗物质的实验计划的范围，有关其身份的线索仍然令人惊讶地难以捉摸。虽然地面实验可能能够确定一个模型，但另一种同样有前途的方法是根据天体物理或宇宙学特征识别暗物质。一种特别敏感的方法是基于星系-星系强透镜图像上暗物质子结构的独特特征。机器学习应用程序已经被详细探索，只提取这个信号。由于高质量强透镜数据的可用性有限，这些方法完全依赖于模拟。当然，由于与真实仪器数据的差异，在模拟上训练的机器学习模型在应用于真实数据时预计会失去准确性。这就是域适应可以作为模拟和真实数据应用程序之间的重要桥梁的地方。在这项工作中，我们证明了权力的域自适应技术适用于强引力透镜数据与暗物质子结构。我们用不同复杂度的模拟数据集表明，域自适应可以显着减轻模型性能的损失。这项技术可以帮助领域专家构建和应用更好的机器学习模型，从即将到来的调查中预期的强引力透镜数据中提取有用的信息。
2021-12-22 astro-ph.CO
Strong gravitational lensing as a probe of dark matter
本文综述强引力透镜如何通过透镜星系及视线方向的暗物质结构印记检验暗物质模型，并展望下一代巡天数据带来的数量级增长与高分辨率观测对暗物质性质约束的关键机遇。
2023-06-20 astro-ph.CO
Strong gravitational lensing constraints on holographic dark energy
强引力透镜（SGL）为探索星系和宇宙学提供了重要工具。在本文中，我们使用SGL数据来约束全息暗能量模型，以及具有相同参数数的模型，如$w$ CDM和Ricci暗能量模型。我们发现，仅使用SGL很难有效地约束模型参数。当SGL数据与CBS（CMB+BAO+SN）数据相结合时，可以给出合理的估计，约束精度相对于CBS数据有一定程度的提高。因此，SGL是收紧对模型参数的约束的有用方法。
2015-11-22 astro-ph.CO
Neutrino Masses, Dark Energy and the Gravitational Lensing of Pregalactic HI
我们研究的约束条件，下一代射电望远镜可以放置在中微子的质量和数量的物种，通过研究高红移21厘米发射的引力透镜结合广角调查的星系透镜。我们使用简单的再电离的历史和建议的望远镜设计的特点来预测中微子的约束和可探测性阈值。结果表明，引入21 cm透镜后，中微子参数与暗能量参数之间的简并度显著降低。星系和21厘米透镜的结合可以将中微子质量的总和限制在~ 0.04 eV以内，并将种类的数量限制在~ 0.1以内。这是一个改进的因素，2.6的质量和1.3的数量比星系透镜调查单独。这包括边缘化的11个参数的宇宙学模型与两个参数的暗能量状态方程模型。如果暗能量状态方程保持固定在w = p/ρ=-1，则约束提高到~0.03 eV和0.04 eV。这些预测误差主要取决于红移21 cm辐射（假设为25%）和再电离红移（假设为$z=7$）中可以测量的天空部分。我们还发现，质量太小而不能在数据中检测到的中微子仍然会引起测量的暗能量状态方程的显著偏差。
2009-01-03 astro-ph.CO
Probing Galaxy Dark Matter Haloes in COSMOS with Weak Lensing Flexion
目前的结构形成理论预测了星系暗物质晕的特定密度分布，并且利用弱引力透镜，我们可以在几个尺度上探测这些分布。在小尺度上，被称为弯曲的高阶形状失真为弱透镜测量增加了重要的细节。我们在这里提出了第一次检测的星系星系弯曲信号的空间数据，获得使用新的Shaperies管道介绍。我们结合这种高阶透镜信号与剪切约束的平均密度分布的星系透镜在哈勃太空望远镜COSMOS调查。我们还表明，来自附近明亮物体的光可以显着影响屈曲测量。校正透镜光的影响后，我们表明，包括弯曲提供更严格的约束密度分布比单独剪切。最后，我们发现一个平均密度分布符合等温球。
2010-11-28 astro-ph.CO
Probing warm and mixed dark matter models using lensing shift power spectrum
本文提出利用透镜偏移功率谱探测暗物质性质，并基于单一透镜系统MG J0414+0534的观测数据对暖暗物质质量及其在混合暗物质模型中的占比施加约束，展示了该工具在未来观测中获取更严格约束的潜力。
2023-12-29 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinos and dark energy constraints from future galaxy surveys and CMB lensing information
我们探讨了通过Fisher信息矩阵形式主义从未来的天文数据中获得更好的约束的可能性。特别是，我们考虑如何宇宙微波背景（CMB）透镜信息可以改善我们的参数误差估计。在$Λ$ CDM框架下考虑了大质量中微子和随时间演化的暗能量状态方程。我们使用普朗克卫星的实验规格，连同未来的星系巡天欧几里德在我们的预测。我们发现，在几乎所有的研究参数考虑普朗克单独使用时，CMB透镜信息的改进。在这种情况下，改善相对于没有使用CMB透镜的约束是93%左右的中微子参数的基准值。其中一个暗能量参数的改善达到4.4%。当Euclid信息被包括在分析中时，中微子参数约束的改进约为基准值的128%。欧几里德信息的增加也提供了暗能量参数的更小误差。对于单独的欧几里德，FoM是$\sim$ 29的一个因素，甚至从普朗克单独考虑CMB透镜。最后，一个近乎完美的CMB实验的考虑表明，CMB透镜不能被忽略，特别是在更精确的未来的CMB实验，因为它提供了在我们的情况下，一个6倍更好的FoM关于unlensed CMB分析。
2013-07-10 astro-ph.CO
Offset between dark matter and ordinary matter: evidence from a sample of 38 lensing clusters of galaxies
我们收集了38个既有X射线观测又有强透镜观测的星系团样本，研究了每个星系团的重子物质中心（X射线测量）和引力中心（强透镜测量）之间的投影偏移。在总样本中，45%的聚类具有>10”的偏移量。考虑到透镜/X射线中心测量的角秒精度，>10”的间隔是重要的。这表明，在非弛豫星系团中，引力场与重子物质的主要成分在空间上分离可能是一种普遍现象。它也有后果的透镜模型的非松弛集群，因为气体质量分布可能不同于暗物质分布，并给予扰动的建模。这样的偏移可以被用作与Lambda CDM模拟的结果进行比较的统计工具，并测试修改后的动态。
2010-04-09 astro-ph.CO
Constraints on Dark Matter Self-Interactions from weak lensing of galaxies from the Dark Energy Survey around clusters from the Atacama Cosmology Telescope Survey
本文利用暗能量巡天与阿塔卡马宇宙学望远镜巡天的弱引力透镜数据，将弹性SIDM截面约束为σ/m<1 cm²/g，并对耗散SIDM能量损失给出新约束。
2024-01-11 astro-ph.CO hep-th
Magnification as a Probe of Dark Matter Halos at high redshift
我们提出了一种新的方法来测量星系群和星系团的质量分布和形状，它使用遥远的背景星系的透镜放大。透镜放大的主要优点是，与透镜剪切不同，它只依赖于精确的光度红移，而不是星系的形状，因此可以研究未解析源星系的暗物质分布。我们提出了一个可行性研究，使用一个真正的人口z > 2.5莱曼Break星系作为源星系，并在那里，类似于星系星系透镜，前景透镜堆叠，以增加信号噪声比。我们发现，引力透镜作为探测高红移处暗物质晕的探测器，存在一个有趣的新观测窗口，它不需要测量星系的形状。
2010-04-21 astro-ph.CO
Relieving the Tension between Weak Lensing and Cosmic Microwave Background with Interacting Dark Matter and Dark Energy Models
我们约束相互作用的暗物质和暗能量（IMDE）模型使用450度平方宇宙剪切数据从千度巡天（KiDS）和普朗克的最新宇宙微波背景测量的角功率谱。我们重新审视了弱透镜和普朗克数据集之间的标准拉姆达冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的不一致性问题，并通过引入相互作用的暗扇区来扩展讨论。IDMDE模型被发现能够减轻KiDS和普朗克之间的不一致性，如先前从$Λ$ CDM模型推断的，并且适度地受到两个数据集的组合的青睐。
2018-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The first constraint from SDSS galaxy-galaxy weak lensing measurements on interacting dark energy models
我们首次结合线性和非线性尺度的约束条件来研究暗物质和暗能量之间的相互作用。我们设计了一个新的N体模拟管道的宇宙学模型超越$Λ$ CDM。这条管道是完全自洽的，并打开了一个新的窗口，研究一般的唯象相互作用暗能量模型中的非线性结构的形成。通过比较我们的模拟结果与SDSS星系-星系弱透镜测量，我们能够约束暗能量和暗物质之间的相互作用的强度。与以前的研究相比，使用线性检查，我们指出合理的改进的相互作用强度的约束，通过使用弱透镜的小尺度信息。这种改善主要是由于弱透镜测量在低红移下对非线性结构形成的敏感性。有了这个新的管道，就有可能寻找暗物质-暗能量相互作用的确凿证据。
2019-04-17 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Multi-Probe ISW Study of Dark Energy Models with Negative Energy Density: Galaxy Correlations, Lensing Bispectrum, and Planck ISW-Lensing Likelihood
K.N. Toosi University of Technology（卡恩·图西理工大学）；Konkoly Observatory, HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences（孔科利天文台，匈牙利研究与创新科学院天文学与地球科学研究中心）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）；Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)（基础科学研究所）
本文通过多探针ISW方法研究三种暗能量模型对宇宙观测的影响，揭示其在低ℓISW平台和高阶统计中的独特特征，以区分暗能量情景。
2025-12-08 astro-ph.CO
Strong gravitational lensing constraints on interacting dark energy models
Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Universidad Central de Chile（智利中央大学工程与建筑学院）；Instituto de Astronomía, Observatorio Astronómico Nacional, Universidad Nacional Autónoma de México（墨西哥国立自治大学国家天文台天体物理研究所）
研究暗物质与暗能量相互作用，用强引力透镜数据估计宇宙学参数，结果支持加速宇宙，表明暗区相互作用或可缓解宇宙膨胀历史紧张关系及强引力透镜的潜力。
2026-07-07 astro-ph.CO gr-qc
Probing the dark matter issue in f(R)-gravity via gravitational lensing
本文从引力透镜的角度讨论了一般解析f（R）引力理论的弱场极限。虽然引力势中的一个额外的汤川项改变了相对于广义相对论标准牛顿极限的动力学，但由于后牛顿极限中的适当抵消，无质量粒子的运动结果不受影响。因此，所有的透镜观测量都等于从广义相对论已知的观测量。由于f（R）-引力声称，除其他事项外，是一个可能的解决方案，以克服在维里化系统中的暗物质的需要，我们讨论的影响，我们的结果的动力学和引力透镜分析。在这个框架下，动力学理论原则上能够再现天体物理学的观测结果，而不需要再回到暗物质，但是在引力透镜的情况下，我们发现暗物质是一个不可避免的成分。另一个重要的含义是，在后牛顿极限下，引力透镜不能约束这些扩展理论，因为它们的预言与广义相对论没有区别。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Scrutinizing Early Dark Energy models through CMB lensing
我们研究早期的暗能量模型的透镜异常的背景下，考虑两个不同的宇宙微波背景（CMB）数据集：一个完整的普朗克，第二个主要基于SPTPol和普朗克温度（$l<1000$）。我们对比了允许唯象透镜振幅（$\Al$）与1不同的影响。我们发现，早期的暗能量的部分，而不是立即受到透镜异常，可以引起轻微的偏差，通过与参数$H_0$和$S_8$的相关性。{We扩展分析也通过边缘化牛顿透镜势，找到一个$\gtrsim 1σ$偏差，当允许一个幅度重新缩放和规模依赖。通过对理论透镜势的重新标度和CMB谱的声学平滑进行建模，我们发现只有在中等水平上，才能通过修改透镜信号本身来解决异常，并且在$\sim 2σ$意义上的额外$\Al \sim 1.1$应该通过预重组物理来解决。最后，我们还评论了透镜异常在一个非平坦（$Ω_{\rm k} \neq 0$）的情况下，发现宇宙的后期平坦性是强大的，不相关的额外的平滑在CMB光谱。
2022-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Constraining dark sector perturbations I: cosmic shear and CMB lensing
我们目前和未来的约束状态方程的暗区扰动。考虑的状态方程是对应于广义标量场模型和时间同态不变的$L(g)$理论，相当于相对论弹性介质的模型，也违反了大质量引力洛伦兹。我们开发这些模型的可观察到的影响的理论理解。为了约束这些模型，我们使用CMB温度数据从普朗克，BAO测量，CMB透镜数据从普朗克和南极望远镜，和弱星系透镜数据CFHTLenS。我们发现非平凡的排除参数的范围内，虽然数据仍然与$w=-1$兼容。我们衡量未来的实验将如何帮助约束参数。这是通过对CMB实验（如CoRE和PRISM）和断层星系弱透镜调查的可能性分析来完成的，重点是欧几里德在轻度非线性尺度上的潜在辨别力。
2015-06-26 astro-ph.CO
Differentiable probabilistic programming for strong gravitational lensing
观测暗物质暗晕的艰巨任务至关重要，因为它将限制暗物质粒子的性质（冷或热遗迹），并再次证实长期存在的$Λ$ CDM模型。在不久的将来，新一代的地面和空间探测将观测到数千个强大的引力透镜系统，为暗物质的子结构提供独特的探测。在这里，我们描述了一个新的强透镜分析管道，它将深度卷积神经网络与物理模型相结合，并利用传统的采样技术，如汉密尔顿蒙特卡罗。使用模拟强引力透镜系统，我们讨论了第一结果和表征的主要透镜参数的重建的准确性。
2019-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Future weak lensing constraints in a dark coupled universe
耦合宇宙学可以预测在低红移的宇宙学参数值，这可能与非相互作用宇宙学的参数值有很大的不同。因此，低红移探测，作为结构的增长和暗物质分布通过星系和弱透镜调查构成了一个独特的工具，以约束相互作用的暗扇区模型。在这里，我们专注于弱透镜预测未来欧几里得和LSST的调查结合正在进行的普朗克宇宙微波背景实验。我们发现，这些未来的数据可能会限制无量纲耦合小于几个$\times 10^{-2}$。耦合参数$ξ$与冷暗物质能量密度$Ω_{c}h^2$和哈勃常数$H_0$之间存在着强烈的简并，如果宇宙中存在暗物质和暗能量扇区之间的相互作用，这种简并可能导致宇宙学参数值的重要偏差.
2011-04-04 astro-ph.CO hep-ph
