Time-Delay Cosmography: Measuring the Hubble Constant and other cosmological parameters with strong gravitational lensing
本文综述了时间延迟宇宙学的理论基础、现有技术、系统误差控制策略及未来利用强引力透镜以1%精度测量哈勃常数并解决哈勃张力的前景。
2024-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the Choice of Lens Density Profile in Time Delay Cosmography
时间延迟透镜是一种成熟而有竞争力的宇宙学探测方法。然而，它的准确性受到了质量片简并的著名问题的限制：对透镜密度分布的过于严格的假设可能会使对宇宙学参数的推断产生偏差。我调查的退化之间的选择的透镜密度分布和推断的哈勃常数，侧重于双图像系统。通过扩大透镜观测量在爱因斯坦半径周围的透镜潜在的本地导数，并假设圆对称，我表明，在径向方向上的三个自由度是必要的，以实现百分之几的精度在时间延迟距离。此外，虽然时间延迟强烈依赖于电位的二阶导数，但通常用于约束时间延迟研究中的透镜模型的可观测量（例如图像位置和径向放大信息）对一阶和三阶导数非常敏感，因此仅用透镜数据精确确定时间延迟距离非常具有挑战性。对模拟观测值的检验表明，幂律密度剖面的假设导致$H_0$上的平均偏差为5%，分散度为6%。使用更灵活的模型并添加无偏速度分散约束，可以获得精度为1%的推断。如果使用速度弥散测量来限制其斜率，则幂律模型仍然可以提供3%的精度。虽然这项工作是基于轴对称的假设，其主要结果可以推广到中等椭圆度的情况下。
2017-11-29 astro-ph.CO
Point-spread function reconstruction of adaptive-optics imaging: Meeting the astrometric requirements for time-delay cosmography
天体测量精度和对点扩散函数的了解是广泛的天体物理学研究的关键要素，包括时间延迟宇宙学，其中强透镜类星体系统用于确定哈勃常数和其他宇宙学参数。多重成像点源位置的天体测量不确定性导致了推断距离的总体不确定性，因此也导致了哈勃常数的不确定性。类似地，点扩散函数（PSF）的翼的知识对于将来自背景源和前景偏转器的光解开是必要的。分析了用W. M.凯克天文台使用激光导星AO系统。我们表明，通过使用重建的点扩散函数，我们可以i）获得天体测量精度的$< 1$毫角秒（mas），这是足够的时间延迟宇宙学;和ii）减去所有点状图像的残差与噪声水平一致。我们开发的方法不仅限于强透镜，而且通常适用于附近有多个点源的广泛科学案例。
2021-06-24 astro-ph.CO astro-ph.IM
TDCOSMO VI: Distance Measurements in Time-delay Cosmography under the Mass-sheet transformation
引力透镜类星体的时间延迟宇宙学在锚定绝对距离尺度和测量哈勃常数$H_{0}$方面起着重要的作用，独立于传统的距离阶梯方法。时间延迟距离测量的当前潜在限制是“质量片变换”（MST），其保持透镜成像不变，但改变距离测量和$H_0$的导出值。在这项工作中，我们表明，解决的MST在时间延迟宇宙学的标准方法，通过高分辨率成像和透镜星系的恒星速度色散的测量相结合，取决于假设的比例，$D_{\rm s}/D_{\rm ds}$，角直径距离的背景类星体和透镜星系和类星体之间的距离可以被约束。这通常是通过假设一个特定的宇宙学模型来实现的。前期的工作（TDCOSMO IV）在$Λ$ CDM模型的假设下，研究了质量片简并，并导出了$H_{0}$.在本文中，我们表明，质量片简并可以被打破，而不依赖于一个特定的宇宙学模型相结合的相对距离指标，如Ia型超新星和重子声学振荡，这限制了膨胀历史的形状，因此$D_{\rm s}/D_{\rm ds}$透镜。通过这种方法，我们证明了质量片简并可以以宇宙模型无关的方式进行约束，因此可以获得质量片变换下的时延宇宙学中与模型无关的距离测量。
2020-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Astrometric requirements for strong lensing time-delay cosmography
时间变量源的多个图像的光子到达之间的时间延迟可以用来限制宇宙中的绝对距离（Refsdal 1964），并进而获得对哈勃常数和其他宇宙学参数的直接估计。为了将时间延迟转换为距离，众所周知，主偏转器的重力势和物质沿视线的贡献需要足够精确地知道。在本文中，我们讨论了一个新的天体测量的要求，这是变得重要的时间延迟宇宙学提高精度和准确度，更大的样本，更好的数据和建模技术。我们推导出一个解析表达式的传播天体测量不确定性的多个图像位置的哈勃常数的推断，并得出要求取决于图像分离和相对时间延迟。我们注意到，这一要求同样适用于图像位置测量和模型在再现它们时的精度。为了说明这一要求，我们讨论了一些示例透镜配置，并强调，特别是对于10天或更短的时间延迟，相对天体测量的要求是为了毫角秒，设置一个严格的要求，测量和模型。利用目前的光学红外技术，天体测量的不确定性可能是在小图像分离制度下，当高精度时间延迟变得容易获得时，强透镜宇宙学的主要限制。
2019-08-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Peculiar velocity effects on the Hubble constant from time-delay cosmography
本研究针对哈勃张力与宇宙偶极张力的交叉问题，量化了透镜、源、观测者的本动速度对时间延迟宇宙学哈勃常数估算的偏差与不确定度影响，指出高精度相关研究需考虑该系统误差。
2023-10-02 astro-ph.CO
Time Delay Cosmography with a Neural Ratio Estimator
该研究将神经比率估计器用于时间延迟宇宙学以推断$H_0$，并在SIE透镜模型和高斯噪声设置下验证其后验与传统似然方法一致且可无偏用于群体推断。
2023-09-27 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmography from two-image lens systems: overcoming the lens profile slope degeneracy
强透镜系统的多个图像之间的时间延迟，以及透镜质量分布的模型，允许一步测量宇宙学距离，即编码宇宙学信息的透镜的“时间延迟距离”（D_dt）。时间延迟距离敏感地依赖于透镜质量分布的径向剖面斜率;因此，在宇宙学研究中必须精确地约束透镜斜率。我们表明，斜率不能被约束在两个图像系统与单组分紧凑的来源，而它可以被约束在系统与两个组件的来源提供的图像组件之间的分离可以测量与毫角秒精度，这是不可行的，在大多数系统。相反，我们证明了源星系在两个图像系统中的空间扩展图像打破了径向斜率简并，并允许D_dt以百分之几的不确定性进行测量。深入和高分辨率成像的镜头系统需要揭示的扩展弧，和稳定的点扩散函数是我们的镜头建模技术所需要的。双像系统不再受径向轮廓斜率简并的困扰，将使有用的时间延迟透镜的样本增加约6倍，为宇宙学研究提供了实质性的进展。
2012-07-18 astro-ph.CO
Degeneracies and modelling choices in double-plane time-delay cosmography
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), CNRS & Université de Montpellier（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室（LUPM），法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学）；Université de Genève（日内瓦大学）；Institute for Particle Physics and Astrophysics, ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院粒子物理与天体物理研究所）
本文探讨了双平面时间延迟宇宙学建模中因视线修正带来的退化问题，提出通过展开关系减少自由度并改进H₀测量的准确性。
2026-02-02 astro-ph.CO
Correcting for Selection Biases in the Determination of the Hubble Constant from Time-Delay Cosmography
本研究通过恒星加暗物质复合质量轮廓与透镜选择函数建模，发现星系—星系透镜质量片更强，使 TDCOSMO 的 $H_0$ 再降约3%，并给出 $66\pm4\pm1\pm2$ 的校正结果。
2025-03-19 astro-ph.CO
Improving time-delay cosmography with spatially resolved kinematics
强引力透镜类星体可以用来测量所谓的时间延迟距离$D_{Δt}$，从而测量哈勃常数$H_0$和其他宇宙学参数。偏转星系的恒星运动学在这种测量中起着至关重要的作用：（i）帮助打破质量片简并;（ii）原则上确定偏转星系的角直径距离$D_{\rm d}$，从而进一步改善宇宙学约束。在本文中，我们模拟观测透镜类星体与积分场光谱仪，并表明，空间分辨的偏转运动学，使进一步的进展，帮助打破质量各向异性简并。此外，我们使用我们的模拟，以获得现实的误差估计与当前/即将到来的仪器，如OSIRIS的凯克和詹姆斯韦伯太空望远镜的NIRSPEC的两个距离（通常$\sim6$ %的$D_{Δt}$和$\sim10$ %的$D_{\rm d}$）。我们使用的误差估计来计算宇宙学预测的样本9透镜，目前有很好的测量时间延迟和深哈勃太空望远镜的图像和样本40透镜，预计将在几年内通过后续的候选人发现在正在进行的广泛的领域调查。我们发现，$H_0$可以测量百分之二（1%）的精度从九（40）透镜在一个平面的$Λ$冷暗物质宇宙学。我们研究了平坦$Λ$冷暗物质模型之外的其他几种宇宙学模型，发现具有空间分辨运动学的时间延迟透镜可以大大提高宇宙微波背景测量的宇宙学参数的精度。
2018-04-15 astro-ph.CO
The mass-sheet degeneracy and time-delay cosmography: Analysis of the strong lens RXJ1131-1231
我们提出了扩展建模的强透镜系统RXJ 1131 -1231与档案数据在两个HST波段结合现有的视线贡献和速度色散估计。我们的重点是源的大小及其对时间延迟宇宙学的影响。因此，我们研究了质量片简并的影响，特别是Schneider & Sluse（2013）使用源重建尺度指出的简并。我们还通过进一步探索先验对透镜运动学和透镜系统环境中的外部会聚的影响来扩展以前的工作。我们的结果来自RXJ 1131 -1231给出了一个简单的解析形式，使他们可以很容易地结合来自其他宇宙学探测的约束。我们发现透镜模型参数和光源尺寸的先验选择对系统的$H_0$测量的统计误差是次主导的。目前，源的先验选择是次显性的（$H_0$的不确定性为2%），但可能与未来的研究相关。更重要的是，我们发现透镜星系的运动学各向异性的先验对我们的宇宙学推论有着重要的影响。当纳入所有上述建模的不确定性，我们发现$H_0 = 86.6^{+6.8}_{-6.9}$公里s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，当使用类似于其他研究的运动学先验。当我们使用Barnabè等人（2012）提出的不同运动学先验，但覆盖相同的各向异性范围时，我们发现$H_0 = 74.5^{+8.0}_{-7.8}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。这意味着运动学建模和先验的选择对宇宙学推论有重大影响。前进的道路是要么得到更好的速度分散措施，…
2016-08-10 astro-ph.CO
On the accuracy of time-delay cosmography in the Frontier Fields Cluster MACS J1149.5+2223 with supernova Refsdal
我们研究可能的系统性影响的宇宙学参数的值测量通过强透镜分析的HFF星系团MACS J1149.5+2223。我们使用一个大的光谱选择的多个图像，包括超新星“Refsdal”的估计时间延迟的观察到的位置。从Grillo等人（2018）发表的平坦$Λ$ CDM宇宙学中的参考模型开始，我们确认了SX和S1之间最长可测量时间延迟的相关性，以及其值与$H_{0}$之间的近似线性关系。我们通过考虑其原始估计值$345 \pm 10$天周围的一系列时间延迟来执行真正的盲态测试，因为在分析和撰写时还不知道该时间延迟的准确测量。我们分别调查的影响，一个恒定的质量片在集群红移的幂律分布的质量密度的集群主晕和一些分散在集群成员的标度关系。值得注意的是，我们发现，这些系统性的影响不引入显着的偏差的推断值的$H_{0}$和$Ω_{\rm m}$和统计的不确定性占主导地位的总误差预算：3%的不确定性的图像SX的时间延迟转化为约6%和40%（包括统计和系统$1σ$）的不确定性$H_{0}$和$Ω_{\rm m}$，分别。此外，我们的模型准确地再现了超新星主机的扩展表面亮度分布，覆盖超过$3 \times 10^{4}$ $HST$像素。我们还提出了有趣的可能性，测量暗能量密度的状态方程参数$w$的值，目前有30%的不确定性。我们的结论是，时间延迟集群透镜有可能很快成为一种替代和竞争力的宇宙学探测。
2020-06-19 astro-ph.CO
Augmenting the power of time-delay cosmography in lens galaxy clusters by probing their member galaxies. II. Cosmic chronometers
提出结合透镜星系团时延宇宙学与“宇宙计时器”成员星系探测的新方法，实现对Hubble常数等宇宙学参数的稳健准确测量并打破参数简并。
2024-01-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Time Delay Cosmography: Analysis of Quadruply Lensed QSO SDSSJ1433 from Wendelstein Observatory
本研究通过分析四重透镜类星体SDSSJ1433+6007，结合HST透镜建模与Wendelstein时间延迟监测，剔除污染数据后，在平坦ΛCDM模型下测得哈勃常数H0=76.6^{+7.7}_{-7.0} km/(Mpc·s)，精度达9.6%。
2023-12-14 astro-ph.CO
TDCOSMO VIII: A key test of systematics in the hierarchical method of time-delay cosmography
时间延迟宇宙学方法中系统误差的最大来源可能来自晶状体模型质量分布，其中模型的不准确选择原则上可能使$H_0$的值发生偏差。贝叶斯分层框架已被提出，结合镜头系统与运动学数据，约束在人口水平的质量分布形状。该框架已经验证了一个小样本的透镜星系从水模拟。这项工作的目标是将验证扩展到与观察到的系统一致的更一般的透镜组，以及确认该方法结合两个透镜群的能力：一个具有时间延迟信息，一个缺乏时间延迟并且具有系统不同的图像半径。为此，我们生成的样品的分析透镜的质量分布的重子+暗物质，并配合随后的模拟图像与标准的幂律模型。相应的运动学数据也被仿真。应用于时间延迟透镜的集合的分层框架允许我们校正与模型选择相关的$H_0$偏差，在基准值的$1.5σ$内找到$H_0$。然后，我们将这一组与相应的透镜系统，没有时间延迟，并有一个源在较低的$z$，导致在一个系统较小的图像半径相对于其有效半径的样本。分层框架成功地解释了这种效应，恢复了$H_0$的值，该值比单独的时间延迟集更精确（$σ\sim2\%$）和更准确（$0.7\%$中值偏移）。这一结果证实，非时间延迟透镜仍然可以通过其运动学约束对$H_0$的确定贡献有价值的约束力，假设它们来自与时间延迟集相同的全局群体。
2022-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmography with Supernova Refsdal through time-delay cluster lensing: independent measurements of the Hubble constant and geometry of the Universe
本文通过对SN Refsdal和星系团MACS J1149.5+2223的强引力透镜与时延数据进行盲测分析，在开放$w$CDM模型下独立测得$H_0$等宇宙学参数，证明该方法稳健且系统误差小于统计误差，提供了新颖且具竞争力的宇宙学工具。
2024-03-29 astro-ph.CO
Constraints on interacting dark energy models from time-delay cosmography with seven lensed quasars
透镜类星体的时间延迟宇宙学测量可以为探索宇宙晚期的膨胀历史提供一个独立的探测器。在本文中，我们采用时间延迟宇宙学测量从七个镜头（这里简称为TD数据）来约束相互作用暗能量（IDE）模型。我们主要研究真空能量（含$w=-1$）与冷暗物质相互作用的情形，并考虑了四种典型的相互作用形式$Q$ .当只使用TD数据时，我们发现，使用$Q\propto ρ_{\rm de}$的IDE模型在缓解宇宙微波背景（CMB）和TD数据之间的$H_{0}$紧张关系方面具有优势。当把TD数据加入到CMB $+$ BAO $+$ SN $+H_0$数据中时，我们发现：（i）在1 $σ$范围内，所有IDE模型的耦合参数$β$都是正的，这意味着冷暗物质衰变为暗能量的情况有轻微的偏好;（ii）具有$Q = βH_{0} ρ_{\rm c}$的IDE模型稍微缓解了$S_8$张力，但是其它考虑的IDE模型进一步加剧了该张力;（iii）含$Q \propto ρ_{\rm c}$的IDE模型的赤池信息标准低于$Λ$ CDM模型，表明这些IDE模型更受当前主流数据的青睐。我们的结论是，所考虑的IDE模型有自己不同的优势时，TD数据，没有一个可以在所有方面取得好成绩。
2022-06-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of the 3D source geometry on time-delay measurements of lensed type-Ia Supernovae
最近有人提出，引力透镜Ia型超新星可以提供无微透镜的时间延迟测量，只要测量是在爆炸的消色差膨胀阶段进行的，并且使用彩色光变曲线而不是单波段光变曲线。如果得到验证，这将提供精确和准确的时间延迟测量，使透镜Ia型超新星成为时间延迟宇宙学的新黄金标准。然而，扩张式髋臼杯的3D几何形状可能会引入额外的偏倚，但尚未充分探讨。在这项工作中，我们提出并讨论了这种影响的时间延迟宇宙学与透镜超新星的影响，并发现，平均而言，它会导致个别透镜系统的零点几天的偏差。这是可以忽略不计的宇宙学时间延迟的典型透镜Ia型超新星的预测，但不是最近发现的Ia型超新星iPTF16geu的具体情况下，其时间延迟预计将小于一天。
2019-02-26 astro-ph.CO
Revisiting the Hubble constant, sound horizon and cosmography from late-time Universe observations
本研究结合DESI、H0LiCOW和Pantheon数据，采用Taylor级数与Padé多项式方法，模型无关地测定Hubble常数与声学视界，结果支持更大的$H_0$与更小的$r_d$，与SH0ES一致。
2025-05-03 astro-ph.CO
TDCOSMO. I. An exploration of systematic uncertainties in the inference of $H_0$ from time-delay cosmography
透镜类星体的时间延迟宇宙照相术在测量哈勃常数$H_0$上已达到2.4%的精度。作为正在进行的努力，发现和控制系统的不确定性的一部分，我们调查了三个潜在的来源：1-恒星运动学，2-视线的影响，和3-偏转质量模型。为了以定量的方式满足这一目标，我们在一组真实和模拟数据上再现了H 0 LiCOW/SHARP/HNODES（以下简称TDCOSMO）程序，我们发现如下。首先，恒星运动学不能成为误差或偏差的主要来源，因为我们发现，10%的测量速度色散的系统性变化导致$H_0$从TDCOSMO分析的七个透镜只有0.7%的移位。第二，我们没有发现偏见，产生不正确的估计视线的影响。第三，我们表明，椭圆复合（恒星+暗物质晕），幂律，和核心的幂律质量分布的灵活性，以产生广泛的$H_0$值。然而，TDCOSMO程序，模拟数据与复合和幂律质量分布是翔实的。如果模型一致，正如我们在实际系统中观察到的“膨胀晕”阴谋，$H_0$是准确和准确地恢复两个模型。如果两个模型不一致，如在这里所示的一些病理模型的情况下，TDCOSMO程序要么通过拟合优度区分它们，要么解释分析提供的最终误差条的差异。该结论与6个TDCOSMO（真实）晶状体的再分析一致：复合模型产生$74.0^{+1.7}_{-1.8}$ $km.s^{-1}.Mpc^{-1}$，而幂律模型产生$H_0=74.2^{+1.6}_{-1.6}$ $km.s^{…
2020-07-22 astro-ph.CO
Augmenting the power of time-delay cosmography in lens galaxy clusters by probing their member galaxies I. Type Ia supernovae
提出结合星系团强透镜时间延迟与Ia型超新星的新方法，稳健测量哈勃常数及宇宙学参数，互补约束提升精度，且观测可行。
2024-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmography using strongly lensed gravitational waves from binary black holes
本文提出利用第三代探测器观测到的强透镜化双黑洞引力波事件数量及时间延迟分布，通过贝叶斯方法约束宇宙学参数，并以z约10的独特红移区间提供与其他测量相当的约束。
2023-08-16 astro-ph.CO gr-qc
STRIDES: Automated uniform models for 30 quadruply imaged quasars
引力时间延迟提供了一个强大的一步测量$H_0$，独立于所有其他探头。时间延迟宇宙学中的一个关键因素是高精度透镜模型。就计算和研究者时间而言，目前获得这些是昂贵的（分别为10个$^{5-6}$ CPU小时和$\sim$ 0.5-1年）。因此，建模速度的重大改进是必要的，以利用预测将在当前十年内发现的大量透镜。为了绕过这个障碍，在Shajib等人（2019）的工作基础上，我们开发了一个自动建模管道，并将其应用于哈勃太空望远镜在多个波段观察到的30个四重成像类星体和一个透镜紧凑星系的样本。我们的自动化流水线可以用几个小时的人工时间和<100个CPU小时的计算时间为典型系统导出30/31镜头的模型。对于每个镜头，我们提供关键参数的测量和放大率的预测以及多个图像的时间延迟。我们的特点宇宙学准备我们的模型使用费马势（正比于时间延迟）w.r.t.的差异的稳定性。模特选择我们发现，对于10/30镜片，我们的模型是宇宙学或接近宇宙学等级（<3%和3-5%的变化）。对于6/30晶状体，模型接近宇宙学等级（5-10%）。这些结果是基于信息丰富的先验知识，需要通过进一步的分析来证实。但是，它们也可能通过扩展管道建模序列和选项来改进。总之，我们表明，统一的宇宙学级建模的大型强透镜样品是触手可及的。
2022-06-09 astro-ph.CO
ALPACA I: Controlling source and PSF systematics in JWST time-delay cosmography with differentiable lens modeling
Université de Genève（日内瓦大学）；Stanford University（斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
ALPACA是基于Herculens等的可微强透镜建模流水线，可缩短JWST时间延迟宇宙学的源与PSF系统误差控制的运行时间，降低$D_{\rm \textit{Δ}t}$偏差，支持可靠的百分位精度。
2026-09-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Strong Lensing and $H_0$
本文回顾时间延迟宇宙学的基础与历史，通过类星体RXJ1131-1231和超新星Refsdal两个突破性案例展示其独立测量$H_0$的最新进展，并展望未来十年的发展前景。
2025-04-06 astro-ph.CO
Cosmography with strong lensing of LISA gravitational wave sources
LISA可能会探测到大质量黑洞双星合并产生的引力波，这些双星被居间星系强烈透镜化（Sereno et al. 2010）。对多重引力透镜事件的探测将为宇宙学提供一种新的工具。通过利用强透镜源的透镜统计或透镜引力波信号的时间延迟测量，可以对宇宙学参数进行约束。这些透镜方法不需要测量源的红移和识别它们的电磁对应物。他们将宇宙学探测扩展到红移z <= 10，然后补充其他较低或较高的红移测试，如Ia型超新星或宇宙微波背景。透镜测试的准确性强烈依赖于合并双星的形成历史，以及相关的总可检测的多重图像的数量。透镜放大也可能有助于找到宿主星系。任何对源红移的测量都可以利用距离红移测试与透镜方法相结合。时间延迟分析可以测量哈勃参数H_0，其精度为>= 10 km s^{-1}Mpc^{-1}。有了H_0的先验知识，透镜统计和时间延迟可能会限制暗物质密度（由于参数简并，Δ Omega_M >= 0.08）。将我们的方法与其他可用的正交技术相结合，可能会显着降低Omega_M和暗能量状态方程的不确定性轮廓。
2011-04-11 astro-ph.CO gr-qc
TDCOSMO XXIV. First spatially resolved kinematics of the lens galaxy obtained using JWST-NIRSpec to improve time-delay cosmography
Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；Center for Astronomy, Space Science and Astrophysics, Independent University, Bangladesh（孟加拉独立大学天文学、空间科学与天体物理中心）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校物理与天文系）；Technical University of Munich, TUM School of Natural Sciences, Physics Department（慕尼黑工业大学自然科学院物理系）；Max Planck Institute for Astrophysics（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Sub-Department of Astrophysics, Department of Physics, University of Oxford（牛津大学物理系天体物理子部门）
本文利用JWST-NIRSpec首次获得透镜星系的空间分辨运动学，通过改进的数据处理方法和软件工具，为时间延迟宇宙学提供更精确的哈勃常数约束。
2026-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational selection biases in time-delay strong lensing and their impact on cosmography
从时间延迟强透镜推断宇宙学参数需要大量的望远镜时间投资;因此，人们倾向于关注具有最亮光源、最高图像多重性和最宽图像间隔的系统。我们调查，如果这种选择偏差可以影响研究的透镜和宇宙学参数推断的属性。使用人口的透镜与椭球幂律密度分布，我们建立了一个样本的双重和四重图像系统。假设合理的阈值图像分离和通量，根据目前的镜头监测活动，我们发现，典型的密度分布斜率的可监测镜头是显着浅于输入合奏。从一个样本的四重图像镜头，我们发现，这个选择功能可以引入一个3.5%的偏差推断的时间延迟的距离，如果合奏的偏转器属性被用作一个宇宙学分析的先验。这种偏差保持在2.4%的水平时，类星体主机的高分辨率成像被用来精确地推断个别透镜的密度分布。我们还调查了可监测强镜头的视线是否有偏差。将外部会聚、$κ$和剪切添加到我们的晶状体群体之后，我们发现对于双镜片和四镜片，$κ$的期望值分别增加了0.004和0.009。$κ$退化为从时间延迟推断出的$H_0$的值;幸运的是，$κ$的移位仅导致四元组（双打）的$H_0$的0.9%（0.4%）偏差。因此，我们的结论是，虽然典型的类星体透镜的属性和他们的视线偏离全球人口，这种影响的总幅度可能是一个次显性效应目前的分析，但有可能是一个主要的系统的样本$\sim$ 25或更多的镜头。
2016-05-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO XXII: Triaxiality and projection effects in time-delay cosmography
针对时间延迟宇宙学中质量片简并约束受三轴性、投影效应干扰的问题，本文通过数值模拟结合JAM建模量化不同假设下的偏差与不确定度，为无偏估计$H_0$提供最优模型参考。
2025-11-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Revisiting the Hubble constant, spatial curvature and cosmography with time-delay and cosmic chronometer observations
本文提出一种不依赖宇宙学模型的方法，利用强透镜时延和宇宙计时器数据同时确定哈勃常数与宇宙曲率，发现当前观测支持平坦宇宙，且结合平坦性或局部先验可显著提升参数约束精度。
2022-10-11 astro-ph.CO
Effects of a central dark matter core on time-delay cosmography with galaxy clusters
Institute of Astronomy and Physics, Inner Mongolia University（内蒙古大学天文与物理学院）；School of Physical Science and Technology, Inner Mongolia University（内蒙古大学物理科学与技术学院）；Center for Frontier Science, Chiba University（千叶大学前沿科学中心）；Department of Physics, Graduate School of Science, Chiba University（千叶大学理学研究科物理学系）
本研究通过替换NFW轮廓为带核轮廓，分析两个星系团透镜系统，发现中心暗物质核大小影响哈勃常数推断，并转化为自相互作用暗物质截面约束。
2026-10-01 astro-ph.CO
Ambiguities in gravitational lens models: impact on time delays of the source position transformation
现代时间延迟宇宙学的中心目标是以具有竞争力的精度确定哈勃常数$H_0$。然而，从普朗克卫星获得的空间平坦$Λ$ CDM宇宙学的$H_0$的张力表明，系统误差可能被低估了。最关键的一个可能来自透镜模型之间存在的简并性，该模型首先由著名的质量片变换（MST）形式化。在本文中，我们评估在何种程度上的源位置变换（SPT），一个更一般的不变性变换，其中包含MST作为一个特殊的情况下，可能会影响模型预测的时间延迟。为此，我们使用pySPT，这是一个新的开源python包，完全致力于我们在配套论文中介绍的SPT。对于轴对称透镜，我们发现，一个模型和它的SPT修改的对应物之间的时间延迟比简单地缩放像相应的源位置比，$Δ\hat{t}/ Δt \approx \hatβ/β$，无论质量分布和各向同性SPT。类似的行为（几乎）适用于双图像状态中的非轴对称透镜和四重图像状态中的相对图像对。在后者的制度，我们也确认，时间延迟比是不保守的。除了MST效应之外，对于特定的图像对，SPT修改的时间延迟偏差一般不超过百分之几，这表明其对时间延迟宇宙学的影响似乎并不像最初怀疑的那样重要。我们还反思了小组委员会有效性标准的相关性，并提出了建议重新考虑这一标准的论点。即使一个新的有效性准则会以不同的方式影响时间延迟，我们希望从数值模拟，我们的结论将保持不变。
2017-12-13 astro-ph.CO
Strong lensing cosmography using binary-black-hole mergers: Prospects for the near future
International Centre for Theoretical Science, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所国际理论科学中心）；Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学物理系）；Department of Physics, University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
利用双黑洞并合信号进行强透镜宇宙学研究，通过分析透镜时间延迟分布以约束宇宙学参数。
2026-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Comments on the mass sheet degeneracy in cosmography analyses
我们提出了一些意见，在强透镜测量哈勃参数$H_0$的退化建模。第一点涉及与视线的不同部分相关联的弱透镜效应的影响。我们表明，外部收敛项与透镜源和反射镜透镜段需要包括在宇宙学建模，除了通常的反射镜源项，以避免系统的偏见，推断值的$H_0$。具体来说，我们将展示如何不完整的帐户的视线条款的偏见恒星运动学以及光线跟踪模拟方法，以减轻质量片简并。第二点涉及在给定系统中使用多个强透镜源的成像数据。我们表明，质量片退化是不完全解决的多个来源的可用性：一些退化仍然是因为不同的来源之间的差分外部收敛。类似地，微分外部收敛也使使用多个源来解决与透镜星系中的局部（“内部”）核心成分相关的近似质量片简并变得复杂。这种内部-外部简并被作为红移函数的角直径距离的非单调性放大。对于弱透镜效应的粗略评估，我们使用非线性物质功率谱提供外部收敛的估计，注意非等时间的放大器。
2022-10-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
TDCOSMO V: strategies for precise and accurate measurements of the Hubble constant with strong lensing
强透镜时间延迟可以独立于任何其他探针测量哈勃常数H $_0$。假设透镜径向质量密度分布的常用形式，用7个时间延迟宇宙照相（TDCOSMO）透镜，与来自宇宙微波背景的H $_0$相配合，已达到2%的精度。然而，没有径向质量密度分布的假设-并且完全依赖于恒星运动学来打破质量片简并-用7个TDCOSMO透镜的当前数据，精度下降到8%，不足以解决H $_0$张力。如果TDCOSMO和SLACS镜片的偏转器取自同一人群，则加入来自33枚SLACS镜片的外部信息后，精度提高到5%，{ \it}。我们调查的前景，以提高时间延迟宇宙学的精度，而不依赖于质量剖面假设，打破质量片简并。我们的预测是基于Birrer et al.（2020）引入的分层框架。在现有的样品和技术条件下，通过添加7个TDCOSMO透镜的空间分辨运动学，H $_0$的精度可以达到3.3%。通过进一步增加来自SLACS和强透镜遗产调查（SL 2S）的50个非时间延迟透镜的运动学，精度提高到2.5%。将样本量扩大到40个延时透镜和200个非延时透镜，精度分别提高到1.5%和1.2%。时间延迟宇宙学可以达到足够的精度，以解决哈勃张力在3-5 $σ$，没有假设的径向质量分布的透镜星系。通过在有和没有外部数据集的情况下获得这种精度，我们将测试样本的一致性，并基于未来更大的时间延迟和非时间延迟透镜样本（例如来自鲁宾，欧几里得和罗马天文台）进…
2021-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
H0LiCOW XIII. A 2.4% measurement of $H_{0}$ from lensed quasars: $5.3σ$ tension between early and late-Universe probes
我们提出了一个测量的哈勃常数（$H_{0}$）和其他宇宙学参数的联合分析的六个引力透镜类星体的测量时间延迟。所有的镜头，除了第一个盲目地分析相对于宇宙学参数。在一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学中，我们发现$H_{0} = 73.3_{-1.8}^{+1.7}$，一个2.4%的精度测量，与当地测量的$H_{0}$从Ia型超新星校准的距离阶梯，但在$3.1σ$张力与$Planck$观测的宇宙微波背景（CMB）。这种方法完全独立于超新星和CMB分析。时间延迟宇宙照相术和距离阶梯的组合导致$5.3σ$张力与$Planck$ CMB确定平面$Λ$ CDM中的$H_{0}$。我们计算贝叶斯因子，以验证所有镜头给出统计上一致的结果，表明我们没有低估我们的不确定性，并能够控制我们的系统。我们探索扩展到平面$Λ$ CDM使用时间延迟宇宙学单独的约束，以及与其他宇宙学探针，包括CMB观测$Planck$，重子声振荡，Ia型超新星的组合。延时宇宙学提高了其他探测器的精度，显示出很强的互补性。允许空间曲率并不能解决$Planck$的张力。使用时间延迟宇宙学的距离限制锚定Ia型超新星的距离尺度，我们降低了我们的$H_0$推断宇宙模型假设的敏感性。对于六种不同的宇宙学模型，我们对$H_{0}$的综合推断范围为$\sim73$ - $78~\mathrm{km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$，这与局部距离阶梯…
2019-11-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO. IX. Systematic comparison between lens modelling software programs: time delay prediction for WGD 2038-4008
最近的哈勃张力凸显了测量哈勃常数的替代方法（例如延时宇宙学）的重要性。在我们接受新物理学作为这种紧张的根源之前，彻底调查并排除所有测量方法中的系统性偏差是至关重要的。在这项研究中，我们进行了检查的透镜建模过程中的系统偏差的时间延迟宇宙学比较独立和盲目的时间延迟预测的系统WGD 2038-4008从两个团队使用两个不同的软件程序：GLEE和LENSTRONOMY。两个团队预测的时间延迟结合了偏转器的恒星运动学和视线结构的外部会聚。来自两个团队的非盲时间延迟预测在$1.2σ$内一致，这意味着一旦测量了时间延迟，推断的哈勃常数也将相互一致。然而，有一个$\sim$ 4 $σ$之间的幂律模型的斜率和外部剪切，这是一个显着的差异，在透镜模型的水平之前，恒星运动学和外部会聚。我们确定重建的点扩散函数（PSF）的差异是这种差异的来源。当两个团队使用相同的重建PSF时，我们取得了很好的一致性，在$\sim$ 0.6 $σ$内，表明来源重建算法和研究者选择的潜在系统学得到了很好的控制。我们建议未来的研究根据需要对PSF进行超采样，并对PSF重建的多个算法或实现进行边缘化，以减轻与PSF相关的系统性。未来的研究将测量系统WGD 2038-4008的时间延迟，并根据我们的质量模型推断哈勃常数。
2022-09-21 astro-ph.CO
Precision cosmography with stacked voids
我们提出了一个纯粹的几何方法探测宇宙的膨胀历史，从光谱红移调查中的堆叠空洞的形状的观察。我们的方法是一个Alcock-Paczynski（AP）测试的基础上的平均球度的空洞假设的局部各向同性的宇宙。它的工作原理是将宇宙空洞沿着视线的时间范围与它们的角度和空间范围进行比较。我们描述的算法，我们用来检测和堆叠的光锥上的红移壳的空隙和测试模拟光锥从N体模拟。我们建立了一个鲁棒的统计模型来估计红移空间中空洞的平均拉伸，并量化了特殊速度的污染。最后，假设我们从N-体模拟得到的空隙统计被保存时，考虑星系调查，我们评估这种方法来约束暗能量参数的能力。我们报告这种评估的品质因数（FoM）的暗能量工作队，特别是拟议的EUCLID任务，这是特别适合于这种技术，因为它是一个光谱调查。由于EUCLID广泛调查的堆叠空隙导致的FoM可能是仅从EUCLID数据（结合普朗克先验）得出的所有其他暗能量探测器的两倍。特别是，空洞的表现似乎比重子声学振荡高出一个数量级。这一结果与基于模式计数的简单估计是一致的。基于堆叠空隙的AP测试可能是对主要暗能量探测器组合的重要补充，必须详细研究其潜力。
2012-06-07 astro-ph.CO
TDCOSMO XIX. Measuring stellar velocity dispersion with sub-percent accuracy for cosmography
University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of Chicago（芝加哥大学）；Independent University, Bangladesh（孟加拉国独立大学）；University of Oxford（牛津大学）；Stony Brook University（石溪大学）
TDCOSMO XIX通过高精度测量椭圆星系恒星速度弥散，实现亚百分比精度，为宇宙学研究提供更精确的数据支持。
2026-01-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
The impact of line-of-sight structures on measuring $H_0$ with strong lensing time-delays
早期和局部宇宙观测的哈勃-勒梅特常数的测量结果显示出显着的差异。在试图了解这种不匹配的起源，需要独立的技术来测量H 0。一种这样的技术，强透镜时间延迟，将成为众多方法中的领先竞争者，由于即将到来的大强透镜样本。因此，了解这种方法固有的系统效应至关重要。在本文中，我们通过采用来自CosmoDC 2半解析河外星系目录的真实光锥来量化沿视线的附加结构的影响。使用多个透镜平面光线跟踪创建一组模拟强透镜系统，我们已经调查了视线结构对时延测量的影响，进而对H 0的推断值。我们还测试了现有的程序的可靠性校正视线的影响。我们发现，如果整合的视线结构的贡献是接近一个统一的质量片，在H 0的偏差可以通过包括一个恒定的外部收敛$κ_{ext}$在透镜模型中得到充分的纠正。然而，对于现实的视线结构，包括许多星系在不同的红移，这个简单的校正高估了偏差的量，线性依赖于中位数的外部收敛。因此，我们的结论是，镜头建模必须纳入多个镜头平面，以考虑视线结构的准确和精确的推断H 0。
2021-04-12 astro-ph.CO
A model independent comparison of supernova and strong lensing cosmography: implications for the Hubble constant tension
我们使用超新星的测量，校准的本地确定的哈勃常数$H_0$的SH 0 ES，使用高斯过程回归插值的距离红移关系。然后，我们预测，独立的宇宙学模型，测量与强透镜时间延迟的距离。我们发现这些预测和测量结果之间非常吻合。当我们只考虑距离-红移关系的红移依赖性，而与$H_0$的值无关时，该协议成立。我们的研究结果不赞成的可能性，透镜质量建模贡献了10%的偏差或不确定性的强透镜分析，最近在文献中建议。在一般情况下，我们的分析加强的情况下，在这两个测量的剩余系统误差低于当前的差异与CMB测定的$H_0$的水平，并支持新的物理现象的可能性宇宙尺度。有了更多的数据，我们的方法可以提供更严格的测试不明的系统学在宇宙晚期的距离红移关系的测定。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO IV: Hierarchical time-delay cosmography -- joint inference of the Hubble constant and galaxy density profiles
H 0 LiCOW合作推断通过引力透镜时间延迟哈勃常数$H_0=73.3^{+1.7}_{-1.8}$公里秒$^{-1}{\rm Mpc}^{-1}$，描述偏转器质量密度分布的幂律或恒星加上标准的暗物质晕。保持透镜观测量不变的质量片变换（MST）被认为是$H_0$中剩余不确定性的主要来源。我们量化任何潜在的影响MST与灵活的质量模型，最大限度地退化与H 0。我们的计算是基于一个新的层次的方法，其中MST只受恒星运动学。该方法在流体动力学模拟透镜上进行了验证。我们将该方法应用于7个镜片的TDCOSMO样品（6个来自H 0 LiCOW）并测量了$H_0=74.5^{+5.6}_{-6.1}$ km s $^{-1}{\rm Mpc}^{-1}$。为了进一步限制偏转器质量分布，我们然后添加了来自SLACS样本的33个强引力透镜的成像和光谱学。对于9个SLAC透镜，我们使用解析的运动学来约束恒星的各向异性。从TDCOSMO+SLACS样本的联合分析，我们测量$H_0=67.4^{+4.1}_{-3.2}$ km s $^{-1}{\rm Mpc}^{-1}$，假设TDCOSMO和SLACS星系是从相同的母体人口。盲态H 0 LiCOW、仅TDCOSMO和TDCOSMO+SLACS分析在统计学上相互一致。TDCOSMO+SLACS分析比H 0 LiCOW或仅TDCOSMO更倾向于略微浅的质量…
2020-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology using Strong Gravitational Lensing
本论文研究结合强引力透镜时间延迟与类星体反响映射的新宇宙描迹方法，通过解析分析证明该方法因时间延迟与视线速度无法唯一确定三维位置而不能恢复宇宙学信息。
2024-05-06 astro-ph.CO
The Hubble constant from eight time-delay galaxy lenses
我们提出了一个确定的哈勃常数的联合，自由形式的分析，8强，四倍透镜系统。在和谐宇宙学中，我们找到了精确度为$4.97\%$的$H_0 = 71.8^{+3.9}_{-3.3}\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{Mpc}^{-1}$。这与Ia型超新星和普朗克观测的宇宙微波背景的最新测量结果一致。我们的精度较低，这些和其他最近的时间延迟宇宙学测定相比，因为我们的建模策略反映了系统的不确定性透镜退化。此外，我们能够找到合理的透镜图像重建约束的$H_0$的本地和早期宇宙测量值。这使我们得出结论，目前对$H_0$的透镜约束还不足以打破宇宙学的“哈勃张力”问题。
2021-02-19 astro-ph.CO
TDCOSMO XV: Population Analysis of Lines of Sight of 25 Strong Galaxy-Galaxy Lenses with Extreme Value Statistics
本文对25个强星系-星系透镜视线进行种群级分层分析，引入新的统计模型约束 $κ_{\rm{ext}}$，发现强透镜倾向处于过密环境，并强调种群模型需避免先验效应被重复放大。
2024-06-17 astro-ph.CO
SHARP - III: First Use Of Adaptive Optics Imaging To Constrain Cosmology With Gravitational Lens Time Delays
准确和精确地测量哈勃常数对于测试我们目前的标准宇宙学模型和揭示可能的新物理学至关重要。利用哈勃空间望远镜（HST）成像，每个具有测量时间延迟的强引力透镜系统可以允许人们以$\sim 7\%$的不确定性确定哈勃常数。由于HST不会永远持续下去，我们探索自适应光学（AO）成像作为一种替代方案，可以提供更高的角分辨率比HST成像，但由于大气失真有一个不太稳定的点扩散函数（PSF）。为了使AO成像的时间延迟透镜宇宙学有用，我们开发了一种方法来提取未知的PSF直接从成像的强透镜类星体。在一个盲测试中，用不同的PSF创建的两个模拟数据集，我们能够恢复重要的宇宙学参数（时间延迟距离，外部剪切，透镜质量分布斜率，总爱因斯坦半径）。我们对强透镜系统RXJ 1131 -1231的Keck AO图像的分析表明，在1- $σ$不确定度范围内，宇宙学的重要参数与基于HST成像和建模的参数一致。最重要的是，使用AO成像与$0.045"$分辨率的模型的时间延迟距离的约束是更严格的$\sim 50\%$比使用HST成像与$0.09"$的时间延迟距离的约束时，采用幂律质量分布的透镜系统。我们的PSF重建技术是通用的，适用于具有多个附近点源的数据集，使需要高精度PSF模型的科学研究成为可能。
2016-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO III: Dark matter substructure meets dark energy -- the effects of (sub)halos on strong-lensing measurements of $H_0$
时间延迟宇宙学利用强引力透镜中图像之间的到达时间延迟来测量宇宙学参数，特别是哈勃常数$H_0$。时间延迟宇宙学中使用的透镜模型忽略了暗物质晕和视线晕，因为它们的影响被假定为可以忽略不计。我们明确量化这一假设，通过分析模拟透镜系统，包括完整的人口的暗物质subhalos和视线晕，应用相同的建模假设，在文献中使用的推断$H_0$。我们的模拟镜头的基础上，六个四倍成像类星体，提供了测量的哈勃常数，并量化的额外的不确定性和/或偏见的透镜透镜的基础。我们发现，省略暗子结构不偏向$H_0$的推论。然而，来自子结构的扰动在$H_0$的推断值中贡献了随机不确定性的额外来源，该推断值按透镜体积除以最长时间延迟的平方根缩放。这个额外的不确定性来源，我们提供了一个拟合函数，范围从$0.7 - 2.4\%$。它可能需要被纳入误差预算作为宇宙学推断从单透镜的精度提高，并设置一个精度限制从单透镜的推断。
2020-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO XXXI: New techniques in line-of-sight studies of time delay lenses
CNRS & Université de Montpellier（法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）；Université de Genève（日内瓦大学）
本研究改进了加权计数技术，利用欧几里得旗舰模拟分解视线贡献，首次估计含观测者-透镜和透镜-源项的$\kappa_\mathrm{ext}$，应用于11个时间延迟透镜，中位值从-0.002变为-0.006，为迄今最大标准化分析。
2026-09-11 astro-ph.CO
Breaking the Mass-sheet Degeneracy in Time-delay Cosmology with Lensed and Unlensed Type Ia Supernovae
College of Physics, Hebei Normal University（河北师范大学物理学院）；Shijiazhuang Key Laboratory of Astronomy and Space Science, Hebei Normal University（河北师范大学石家庄天文与空间科学重点实验室）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）
本文提出利用引力透镜和未透镜Ia型超新星观测，结合高斯过程重建距离-红移关系，通过约束质量片参数λ来克服时间延迟宇宙学中的质量片退化问题。
2026-03-26 astro-ph.CO
A Geometric Probe of Cosmology: I. Gravitational Lensing Time Delays and Quasar Reverberation Mapping
我们提出了一种新颖的、纯粹的几何宇宙学探测，该探测基于对有限源效应导致的强透镜类星体图像之间的差分时间延迟的测量。我们的方法是完全依赖于宇宙学通过角直径距离的比率，图像分离，和源的大小。因此，它完全避免了传统上限制时间延迟宇宙学的透镜建模的挑战，而是需要类星体宽线区域的透镜混响映射。我们表明，差分时间延迟是可测量的短节奏的光谱监测透镜类星体，通过运动学确定的功能广泛的发射线内的时间。这提供了一个几何确定的角直径距离比互补的标准探头，因此是一个潜在的强大的新方法约束宇宙学。
2019-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Strongly lensed SNe Ia in the era of LSST: observing cadence for lens discoveries and time-delay measurements
即将到来的大型综合巡天望远镜（LSST）将探测到许多强透镜Ia型超新星（LSNe Ia）的时间延迟宇宙学。这将为测量哈勃常数$H_0$提供一种独立而直接的方法，这对于解决局部距离阶梯和早期宇宙测量之间$H_0$中当前的$4.4 σ$张力是必要的。我们提出了一个详细的分析不同的观测策略的LSST，并量化其影响的LSNe Ia的多个图像之间的时间延迟测量。为此，我们制作了微透镜模拟LSST光变曲线，我们估计了不同图像之间的时间延迟。我们发现，仅使用LSST数据的时间延迟宇宙学是不理想的。相反，我们主张使用LSST作为LSNe Ia的发现机器，使时间延迟测量从其他仪器的后续观测，以增加系统的数量由2到16的一个因素，这取决于观测策略。此外，我们发现，LSST观测策略，提供了一个良好的采样频率（平均夜间间隙约为两天）和高累积的季节长度（10个季节，每个季节的季节长度约为170天），是有利的。滚动法将调查细分，在不同的年份关注不同的部分;这些观察策略以更好的采样频率来换取季节的数量。在我们的调查中，这导致了一半的系统数量相比，最好的观察策略。因此，滚动节奏是不受欢迎的，因为来自增加的采样频率的增益不能补偿缩短的累积季节长度。我们预计，采用我们首选的LSST节奏策略的透镜状Ia型SNe样本，通过快速随访观察，将对$H_0$产生独立的双水平限制。
2019-10-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Type-Ia supernovae: new clues to their progenitors from the delay-time distribution
尽管Ia型超新星在宇宙学中扮演着重要的角色，但人们对Ia型超新星的性质知之甚少，从它们的祖先系统的身份，到这些系统的演化，直到点火和爆炸，以及它们所观察到的性质的环境依赖性的原因。我简单回顾一下其中的一些谜题。然后，我专注于重建的SN Ia延迟时间分布（DTD）的最新进展-SN率与时间，将遵循一个假设的短暂爆发的恒星形成。在过去的两年中，使用不同的方法，并在不同的环境和红移范围内基于SNe Ia对DTD进行了一些测量，这些测量正在收敛。在延迟1<t<10 Gyr时，这些测量显示出类似的1/t幂律形状，具有类似的归一化。DTD在探测的最短延迟处达到峰值，但在0.1<t<1 Gyr的范围内，其精确形状仍有一些不确定性。从表面上看，这一结果支持Ron Webbink（1984）关于Ia型SNe的双退化祖先起源的想法，但目前由二元群体合成模型预测的数量必须至少增加3-10倍。如果在目前的建模工作中缺少一些重要的东西，单简并祖细胞可能仍然在产生短延迟的Ia型SNe或可能所有的Ia型SNe中发挥作用。
2010-11-03 astro-ph.CO
