The effects of lensing by local structures on the dipole of radio source counts
我们在均匀和各向同性宇宙中的特殊运动在宇宙微波背景（CMB）温度场中留下了偶极子的印记，同样地，在天空中河外射电源的分布中也留下了偶极子的印记。每一种效应都被测量过，但是每一种测量都给出了我们在宇宙中运动速度的不同结果：无线电偶极子测量发现我们的运动速度大约是宇宙微波背景辐射的三倍。在这里，我们展示了以前不受约束的透镜偶极子的影响，从而必然的本地结构（需要大角度透镜尺度）将扭曲的无线电源的分布在天空中。我们发现，包括这些影响并没有减少CMB和射电源偶极子测量之间的紧张关系，但是如果没有它们的列入未来的河外星系数计数可能会导致我们的特殊运动的不正确的推论。此外，我们可以在$2 σ$水平上将透镜偶极子的尺寸约束为$κ< 3 \cdot 10^{-2}$。
2021-12-13 astro-ph.CO
Instrumental systematics and weak gravitational lensing
我们提出了一个教学审查的弱引力透镜测量过程及其连接的主要科学问题，如暗物质和暗能量。然后，我们描述了参数化系统误差和了解他们如何影响弱透镜测量的常见方法。最后，我们讨论了几个仪器系统学，以及它们如何适应这种情况下，并得出结论，在理解仪器系统学对弱透镜测量的影响方面，可以取得一些进展，未来的观点。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
Weak Gravitational Lensing
Nordita（诺尔迪塔）；Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）；Institute of Cosmology and Gravitation（宇宙学与引力研究所）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
本章系统概述弱引力透镜的基础理论、宇宙学应用、观测分析方法、系统效应及当前巡天成果与未来前景。
2025-10-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Radio Weak Gravitational Lensing with VLA and MERLIN
我们进行了一个探索性的弱引力透镜分析的组合VLA和MERLIN无线电数据集：深（3.3微焦耳束^-1均方根噪声）1.4 GHz的图像哈勃深场北。我们测量的剪切估计分布在这个无线电灵敏度的第一次，发现一个类似的分布，光学剪切估计HST ACS数据在这一领域。我们研究了射电数据剪切估计中的剩余系统学，并从射电-光学剪切交叉关联函数中给出了宇宙学约束。我们强调互相关剪切估计器从无线电和光学数据的效用，以减少系统学的影响。出乎意料的是，我们没有发现任何证据的相关性光学和无线电固有的椭圆匹配对象，这一结果提高了光学无线电透镜互相关的属性。我们探讨的椭圆率分布的无线电对应的光源统计，确认缺乏相关性，因此，我们建议一个连接的统计方法来无线电剪切测量。
2009-10-09 astro-ph.CO
Elliptical Weighted HOLICs for Weak Lensing Shear Measurement part3:Random Count Noise Effect for Image's Moments in Weak Lensing Analysis
这是第三篇用椭圆权函数（E-HOLIC）改进弱透镜分析中的系统误差的论文。在以前的论文中，我们已经成功地避免了错误，这取决于椭圆的背景图像。本文研究了背景图像的信噪比对系统误差的影响。我们发现，误差的来源是随机计数噪声，它来自泊松噪声的天空计数。随机计数噪声产生额外的矩和质心偏移误差，并且这些一阶在平均中被取消，但二阶没有被取消。推导了在测量图像矩和椭圆率时修正这些影响的公式，并用模拟图像验证了其有效性。我们发现，系统误差变得小于1%的物体与$S/N>3$的测量椭圆率。
2012-08-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Cosmology and Source Redshift Distributions from Combining Radio Weak Lensing with CMB Lensing
本研究探索射电宇宙剪切与CMB引力透镜收敛的互相关，证明其在校准射电源红移分布、约束宇宙学参数及中微子质量方面优于光学巡天，为未来联合分析奠定基础。
2024-12-19 astro-ph.CO
Separating weak lensing and intrinsic alignments using radio observations
我们讨论的方法进行弱透镜利用射电观测恢复源星系的内在结构特性的信息。射电巡天提供了独特的信息，可以受益于弱透镜的研究，如HI发射，这可能是用来构建星系速度图，和偏振同步辐射;这两个提供信息的非透镜星系，可用于减少星系形状噪声和贡献的内在路线。使用代理的内在位置角的观测星系，我们开发的技术，干净分离弱引力透镜信号的内在对齐污染在即将到来的无线电调查。内在取向估计上的随机误差将偏差引入到剪切和内在对准估计中。然而，我们表明，这些偏见可以得到纠正，如果误差分布是准确的。我们证明了我们的方法，使用模拟，在那里我们重建剪切和内在的对齐自动和交叉功率谱在三个重叠的红移箱。我们发现，内在的位置角信息可以被用来成功地重建透镜和内在的对齐功率谱与可忽略的剩余偏置。
2015-02-28 astro-ph.CO
Radio Weak Lensing Shear Measurement in the Visibility Domain - II. Source Extraction
本文扩展了Rivi等人（2016 b）介绍的方法，以测量射电弱透镜巡天可见度域中的星系椭圆率。在这篇论文中，我们专注于发展和测试的方法，为简单的情况下，个别星系位于相位中心，并建议将其扩展到现实的情况下，许多来源的视野中，通过隔离vibrium的每个源的小面技术。在这第二篇论文中，我们提出了一个详细的算法，在可见度域的源提取和运行模拟SKA 1-MID观测在950-1150 MHz和星系的椭圆度的原始值和测量值的比较，显示其有效性作为源数密度的函数。我们还对随机位于1 ° ^2视场中的10^4个真实星系群进行了剪切测量（即当前射电弱透镜巡天计划中SKA 1所预期的源密度）。在SNR >= 10时，乘性偏差仅比分析单个光源时发现的偏差差1.5倍，并且仍然与光学波长处类似测量方法报告的偏差值相当。加性偏差与单个源的情况相同，但明显大于光学测量中通常发现的偏差。这种偏差取决于紫外线覆盖的形状，我们建议，一个紫外线平面加权方案，以产生一个更各向同性的形状可以减少和控制附加偏差。
2018-02-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
On Weak Lensing Shape Noise
研究宇宙暗区最有力的技术之一是弱引力透镜。在实践中，为了推断减少的剪切，弱透镜测量星系的形状，这是两个源的内在椭圆率和沿视线的综合引力透镜效应的结果。因此，需要非常大量的星系，以平均其个别属性，并隔离弱透镜宇宙剪切信号。如果这种“形状噪声”可以减少，显着进步的权力弱透镜调查可以预期。本文介绍了一种通用的方法提取的概率分布的参数从目录的数据使用Voronoi细胞，它有几个应用程序，并与贝叶斯分层建模方法的协同作用。这使我们能够构建一个概率分布的内禀椭圆率的方差作为星系属性的函数，只使用光度数据，允许减少形状噪声。作为概念的证明，该方法适用于CFHTLenS调查数据。我们使用这种方法来调查数据中星系属性的趋势，并将其应用于弱透镜功率谱的情况。
2015-09-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Bias in apparent dispersion measure due to de-magnification of plasma lensing on background radio sources
电离气体对无线电信号传播的影响称为等离子体透镜效应。与引力透镜不同，等离子体透镜对背景源既有放大效应，又有强烈的缩小效应。本文研究了高斯模型和幂律模型下等离子体透镜效应的截面。通常，截面随着密度梯度而增加。射电源可以用来测量沿视线方向的自由电子密度。然而，等离子体透镜缩小导致低估的电子密度。这样的偏压随着电子密度而增加，并且在高密度区域中可以达到$\sim 15\%$。由于这种偏差，很有可能会错过高密度的团块。等离子体透镜效应的放大也可以改变背景源的光度函数。由于这种偏置效应，高光度端和低光度端的源的数密度可能被高估。
2021-11-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
Machine-learning applications for weak-lensing cosmology
The Institute of Statistical Mathematics（统计数理研究所）；RIKEN Center for Advanced Intelligence Project（理化学研究所先进智能研究中心）
本文综述了机器学习在弱引力透镜宇宙学中的最新进展，探讨了传统方法的局限性及机器学习如何提升数据分析效率和科学回报。
2026-05-13 astro-ph.CO astro-ph.IM
Weak Lensing Simulations for the SKA
弱引力透镜测量传统上是在光学波长，许多高分辨率的星系图像很容易获得。然而，平方公里阵列（SKA）由于其比典型的无线电测量大大提高了灵敏度和分辨率，因此在无线电波长上进行这类测量大有希望。弱透镜实验成功的关键是高精度地测量被探测源的形状。在本文中，我们描述了一个模拟管道，旨在模拟无线电图像的质量所需的弱透镜，并将是典型的SKA观测。我们提供的输入，图像与现实的星系形状，然后模拟产生的图像，因为它们会被观察到一个给定的无线电干涉仪。我们利用这个管道来研究弱透镜实验的各个阶段，以便更好地了解可能影响形状测量的影响。我们首先展示了如何建议SKA 1中阵列配置执行时，我们比较（已知）的输入和输出椭圆。然后，我们研究如何使这些阵列配置的小变化影响这个输入输出椭圆比较。我们还演示了SKA 1-Mid的替代配置如何在范围上更小，并且具有更快的调查速度，从而产生与最初提出的性能相似的性能。然后，我们将展示一个概念上的SKA配置如何在相同的形状测量挑战中执行。最后，我们描述了正在进行的努力，利用我们的模拟管道，以解决有关如何适用于当前（主要来自光学数据）形状测量技术是未来的无线电调查的问题。作为一种替代，这样的图像平面技术，我们最后讨论了形状测量技术的基础上的shapesthetic形式主义，直接从可见性数据重建的源形状。
2015-01-16 astro-ph.CO astro-ph.IM
Testing Weak Lensing Maps With Redshift Surveys: A Subaru Field
我们在斯巴鲁GTO 2deg^2弱透镜场（中心在$α_{2000}$ = 16 $^h04^m44^s$ ; $δ_{2000}$ =43^ \circ 11^{ \prime }24^{\prime \prime }$）的前景使用密集红移测量来评估弱透镜图中大质量晕识别的完整性并对其纯度进行评论。红移巡天（在这里发表）包括4541个星系; 4405个是用MMT上的Hectospec测量的新红移。在信噪比大于4.25的弱透镜峰中，2/3对应于单个大质量系统;这一结果与Geller等人（2010）对深透镜巡天F2场的测试基本相同。斯巴鲁地图，基于图像在实质上更好地看到比DLS，使检测质量较低的晕在固定的红移预期。我们证明了Miyazaki等人（2007）采用的从弱透镜图中去除一些污染峰的方法提高了透镜图和红移测量在识别候选大质量系统中的一致性。
2012-04-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
SKA Weak Lensing III: Added Value of Multi-Wavelength Synergies for the Mitigation of Systematics
在这第三篇论文的一系列无线电弱透镜宇宙学与平方公里阵列，我们仔细研究宇宙剪切测量之间的协同作用，在无线电和光学/近红外波段，以减轻系统的影响。我们专注于三个主要类别的系统学：（一）实验系统误差在所观察到的剪切;（二）信号污染的内在对齐;及（三）系统的影响，由于不正确的建模的非线性尺度。首先，我们表明，一个全面的，多波长的分析提供了一个自校准方法的实验系统的影响，只意味着<50%的增量上的宇宙学参数的误差。我们还说明了如何无线电和光学/近红外线调查之间的互相关是能够消除残留的系统与方差高达0.00001，即相同的宇宙学信号的数量级。这也打开了使用这种互相关作为一种手段来检测未知的实验系统的可能性。其次，我们证明，由于偏振信息，无线电弱透镜调查将能够减轻污染的内在对齐，在某种程度上类似，但完全互补的自校准方法的基础上的位置剪切相关性。最后，我们说明了如何无线电弱透镜实验，达到更高的红移比那些可访问的光学调查，将探测暗能量和宇宙结构的增长，在受非线性污染较少的制度在物质扰动。例如，射电星表的高红移频段在z~0.8-1处达到峰值，而它们的光学/近红外对应物则限制在z<0.5-0.7。这意味着宇宙学信号受到非线性扰动的污染要少2到5倍。
2016-10-25 astro-ph.CO astro-ph.IM
Polarization as an indicator of intrinsic alignment in radio weak lensing
提出了一种利用偏振信息实现射电波段弱引力透镜的新方法。由于星系偏振辐射的方向既不受透镜效应的影响，又与星系的内在方向有关，因此它有效地提供了非透镜星系位置角的信息。我们推导出一个新的弱透镜估计，利用这种效果，并充分利用所观察到的星系的形状和偏振提供的固有位置角的估计。我们的方法有可能既减少了散粒噪声的影响，并减少到可以忽略的水平，在一个模型独立的方式，所有的影响的内在星系排列。我们测试我们的技术在模拟弱透镜天空，包括一个内在的对齐污染物与最近的观察一致，在三个重叠的红移箱。采用标准的弱透镜分析，忽略内在的对齐结果在恢复的功率谱和宇宙学参数的偏差为5-10%。应用我们的新估计的星系数量的十分之一，用于标准的情况下，我们恢复功率谱和输入宇宙学与类似的精度相比，标准的情况下，可以忽略不计的剩余偏差，即使在存在大量的（天体物理）散射的偏振发射的观测方向和内在取向之间的关系。假设一个合理的偏振分数的恒星形成的星系，没有宇宙学的阴谋之间的关系，偏振方向和内在形态，我们的估计应该证明是一个有价值的工具弱透镜分析即将到来的无线电调查，特别是，深宽场调查与e-MERLIN，MeerKAT和ASKAP，并最终确定无线电透镜调查与SKA。
2010-05-11 astro-ph.CO
Estimating the weak-lensing rotation signal in radio cosmic shear surveys
在宇宙学中，弱透镜已经成为一个越来越重要的工具，利用星系的形状来测量宇宙切变已经成为常规。弱透镜畸变张量除了包含剪切的两个分量外，还包含另外两个效应：会聚和旋转。使用基于星系形状的标准宇宙剪切估计器无法测量旋转模式，因为在图像被透镜化之前，没有关于图像原始形状的信息。由于这一点，在宇宙学弱透镜巡天中没有提出旋转模的估计，旋转模也从未受到约束。在这里，我们推导出这个量的估计，这是基于使用的无线电偏振测量星系的固有位置角。旋转模式可以由$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
The influence of plasma lensing magnification to the luminosity function of fast radio bursts
Tianjin Normal University（天津师范大学）；Sun Yat-Sen University（中山大学）；Westlake University（西湖大学）；Tsinghua University（清华大学）
研究等离子透镜放大对快速射电暴亮度函数的影响，通过模拟不同电离气体模型和红移下的放大效应，发现其可能引入偏差，同时指出自由电子密度功率谱与透镜强度相关，但宿主星系或银河系散射效应可能抑制该现象。
2026-03-13 astro-ph.CO
SuperCLASS -- III. Weak lensing from radio and optical observations in Data Release 1
我们描述的第一个结果弱引力透镜的SuperCLASS调查：第一次调查专门设计来测量无线电波长数据中的弱透镜效应，单独和交叉相关的光学数据。我们分析了来自斯巴鲁望远镜的1.53平方度的光学数据和来自e-MERLIN和VLA望远镜的0.26平方度的射电数据（DR 1数据集）。使用标准的光学数据的方法，只有我们作出了显着的（10西格玛）检测的弱透镜信号（剪切功率谱），由于在目标区域的大规模超星系团。对于射电数据，我们提出了一种新的方法来测量星系的干涉数据的形状，我们构建了一个模拟管道来验证这种方法。然后，我们将这种分析应用到我们的射电观测中，独立处理e-MERLIN和VLA数据。我们实现的VLA数据中的源密度为每平方弧分0.5，在e-MERLIN数据中的源密度为每平方弧分0.06，这些数字被证明太小，以至于无法检测到单独的无线电数据或与光学数据互相关的弱透镜信号。最后，我们展示了来自e-MERLIN和VLA的数据的可靠性平面组合的初步结果，这些数据将用于即将发布的完整SuperCLASS数据。这种数据组合的方法预计将提高弱透镜源的数量密度和保真度，可以测量它们的形状。
2020-03-03 astro-ph.CO
SKA Weak Lensing I: Cosmological Forecasts and the Power of Radio-Optical Cross-Correlations
我们从涉及平方公里阵列（SKA）的弱引力透镜调查中构建宇宙学参数约束的预测。考虑到物质含量，暗能量和修改后的重力参数，我们表明，第一阶段的SKA（SKA 1）可以与其他第三阶段的实验，如暗能量调查（DES）和完整的SKA（SKA 2）可能会形成更严格的约束比第四阶段光学弱透镜实验，如那些将与LSST，WFIRST-AFTA或欧几里得类设施进行。单独使用弱透镜，从SKA 1到SKA 2代表物质中的$\sim10$、暗能量中的$\sim10$和修改后的重力参数中的$\sim5$的改进。我们还表明，第一次，强大的结果，即第三阶段和第四阶段的实验的严格约束（在$\sim5\%$），可以从光学和无线电波段之间的互相关剪切映射，这一过程也可以消除一些潜在的系统误差，否则可以限制弱透镜宇宙学的效用。
2016-10-25 astro-ph.CO
Cluster Weak Gravitational Lensing
背景星系的弱引力透镜是研究星系团中物质分布的一种独特而直接的方法。本文综述了星系团弱引力透镜的几个重要方面，以及在测量星系团透镜轮廓和约束星系团结构参数方面的最新进展。
2010-03-25 astro-ph.CO
A cross-correlation analysis of CMB lensing and radio galaxy maps
我们调查的大集群信号的起源在TGSS星表中的射电源的角分布检测。要做到这一点，我们互相关的角度位置的无线电源与宇宙微波背景（CMB）从普朗克卫星的透镜映射，因为互相关预计是不敏感的来源可能产生一个虚假的集群信号的系统误差。TGSS-CMB透镜效应的角互相关谱的幅值远小于TGSS自谱的幅值，与NVSS-CMB透镜效应互谱的幅值一致。结果证实了TGSS大尺度聚类信号的虚假起源。我们进一步比较了两个交叉频谱的理论预测，使用各种处方从文献中，红移计数的无线电源，$N(z)$，和他们的偏见$b(z)$。这些模型，假设一个$Λ$ CDM宇宙学和建议，以适应NVSS自谱，未能匹配大规模的交叉谱，虽然不是远远。当偏差关系可以自由变化时（模型预测对N（z）的选择相当不敏感），拟合的质量得到改善，但需要大的偏差（$ b_g = 2.53 \pm 0.11$），这似乎与观测到的局部宇宙中射电源的聚类幅度不一致。这种大的互相关幅度是否代表射电源模型的问题，或者对于$Λ$ CDM框架本身的问题，只能使用具有大量对象的下一代数据集来澄清。我们的分析表明，通过结合角度和互相关分析，可以去除$N(z)$和$b(z)$简并。
2022-08-16 astro-ph.CO
Cosmology from weak lensing of CMB
宇宙微波背景（CMB）的弱透镜效应导致CMB各向异性的空间斑图发生畸变，CMB各向异性的统计特性成为弱非高斯场。首先总结了标量、矢量和张量扰动对CMB的弱透镜效应。然后，我们重点讨论了透镜效应对CMB统计量的影响以及偏转角及其功率谱的估计方法。最后，我们总结了最近的观测进展和未来的展望。
2014-03-14 astro-ph.CO
Probing the accelerating Universe with radio weak lensing in the JVLA Sky Survey
我们概述的前景进行开拓性的无线电弱引力透镜分析使用的观测从一个潜在的即将到来的JVLA巡天计划。与JVLA进行的大规模调查可以为在无线电波段进行弱透镜研究提供有趣和独特的机会，这一领域迄今为止一直是光学望远镜的专利。特别是，JVLA有能力进行大，深无线电调查，具有相对较高的角分辨率，这是一个成功的弱透镜研究所需的关键特性。我们强调了在无线电波段执行弱透镜的潜在优势和独特的方面。特别是，包含连续偏振信息可以大大减少弱透镜重建中的噪声，也可以消除内在星系排列的影响，这是限制所有波长弱透镜的关键天体物理系统效应。我们确定了一个VLASS“深场”计划（总面积~10-20平方度），在L波段进行，并具有高分辨率（A阵列配置），从弱透镜科学的角度来看，作为最佳的调查策略。这种调查将建立在JVLA的独特优势之上，在平方公里阵列出现之前，其分辨率和灵敏度的结合将是无与伦比的。我们确定了JVLA可访问的天空中的最佳领域，从与现有的深光学和近红外数据重叠的角度来看，这将提供关键的红移信息，并促进了一系列额外的引人注目的多波长科学。
2013-12-30 astro-ph.CO
Optical Lensing by Axion Stars: Observational Prospects with Radio Astrometry
轴子和类轴子粒子（ALP）是一些最有动机的暗物质（DM）候选者。在某些情况下，早期宇宙中的大轴子波动可以坍缩形成称为轴子团的密集结构。密度轴子团是一种亚稳态，称为介子。在本文中，我们提出了一类新的可观测量，利用轴子的光子耦合。这种耦合的结果是，轴子团的作用就像一种非均匀折射光学介质--透镜--会导致入射电磁波的反常色散。轴子团对电磁波的散射，清楚地将这种透镜效应与引力透镜区分开来。在背景射电源前经过的轴子团块充当透镜，并导致明显的位置偏移，这可能会被即将到来的平方公里阵列（SKA）的高精度射电天体测量任务发现。我们讨论的敏感性SKA透镜效应在各种轴子晕模型。虽然引力微透镜测量对以不发光天体形式存在的DM的数量有很强的限制，但对质量范围为$[10^{-14}, 10^{-11}] M_\odot$的天体却无法做到这一点。我们发现，在很宽的参数空间范围内，SKA将是敏感的光学透镜在质量范围内，目前不受微透镜调查的光子。
2021-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Weak lensing by voids in weak lensing maps
宇宙空洞是研究宇宙大尺度结构的重要探针，可以约束宇宙学参数，检验宇宙学模型。我们提出了一个新的空研究范式：弱透镜收敛映射中的空检测。这种方法确定的对象，直接关系到我们的理论理解的空隙在总物质场的密度不足，并提出了几个优势相比，在星系分布中找到空隙的习惯方法。我们通过使用弱透镜峰作为大尺度结构的示踪剂来识别空隙来验证这种方法。我们发现自相似性的空隙丰度在一个范围内的峰值信噪比选择阈值。通过这种方法获得的空隙给出了比星系分布中确定的空隙大$\sim40$倍的切向剪切信号。
2018-07-20 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
Gravitational Lensing in Modified Gravity: A case study for Fast Radio Bursts
本研究利用快速射电暴观测约束修正引力理论中暗物质的原初黑洞占比，并发现修正引力对引力透镜产生类似等离子体散射屏的屏蔽效应。
2023-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Multi-plane lensing in wave optics
透镜中的波效应在经典焦散奇异性和量子干涉的交叉处形成了丰富的现象，但众所周知，很难建模。在射电天文学中，最近观测到的大量射电暴和快速射电暴，以及预期的引力波探测器灵敏度的提高，表明在不久的将来可能会观测到波效应。干涉条纹对不能从几何光学推断的物理参数敏感。特别地，对于多平面透镜，图案取决于透镜平面的红移。提出了一种新的方法来定义和有效地评估相干电磁波的多平面透镜等离子体和引力透镜在多项式时间。这种方法将允许使用无线电和引力波源以新颖的方式探测我们的宇宙。
2022-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Measuring weak lensing masses on individual clusters
我们提出了弱透镜质量估计的样本458星系团的redMapPer斯隆数字巡天DR 8目录使用超Suprime-Cam弱透镜数据。我们开发了一种方法来快速估计集群质量从弱透镜剪切，并使用这种方法来估计弱透镜质量为我们的样本中的每个星系团。随后，我们约束的质量丰富度的关系，以及集群丰富度和测量的弱透镜质量之间的内在散射。当计算所有具有丰富度$λ>20$的星系团的质量丰富度关系时，我们发现质量丰富度关系的斜率与暗能量巡天第1年堆叠的弱透镜分析存在张力。对于具有丰富度$λ>40$的集群的减少的样本，我们的结果与暗能量调查第1年的分析是一致的。
2022-04-05 astro-ph.CO
The Wendelstein Weak Lensing (WWL) pathfinder: Accurate weak lensing masses for Planck clusters
本文介绍了Wendelstein弱透镜（WWL）探路者项目的结果，在该项目中，我们利用Wendelstein天文台的2 m Fraunhofer望远镜上的新型30' $\times 30$ '宽视场成像仪观测了三个中等红移的普朗克星系团。我们调查存在的偏见，在我们的剪切目录，并估计其对我们的弱透镜质量估计的影响。总的校准不确定性取决于星系团的红移，对于$z \approx 0.27-0.77$，不确定性低于8.1%-15%。随着背景样本选择和剪切偏置校正方法的改进，该误差将减小。我们提出了第一个弱透镜质量估计PSZ 1 G109.88+27.94和PSZ 1 G139.61+24.20，两个SZ选择的集群候选人。根据Wendelstein色和SDSS测光，我们发现PSZ 1 G109.88+27.94的红移必须修正为$z \approx 0.77$。我们研究了视线结构对弱透镜质量估计的影响，并在PSZ 1 G109.88+27.94和PSZ 1 G186.98+38.66的每个领域中找到了两组的上限。我们比较我们的结果SZ和动力学质量估计从文献中，并在PSZ 1 G186.98+38.66的情况下，以前的弱透镜质量估计。我们的结论是，我们的探路者项目表明，弱透镜集群质量可以准确地测量与2米夫琅和费望远镜。
2018-06-27 astro-ph.CO
Strong lensing reveals jets in a sub-microJy radio quiet quasar
我们目前的e-MERLIN和EVN观测揭示明确的喷流活动在射电宁静类星体HS~0810+2554。它的内禀通量密度为880 nJy，是有史以来拍摄到的最微弱的射电源。这些发现提出了新的证据，反对射电大声和射电安静类星体由不同的潜在射电发射机制提供动力的想法，相反，即使在最低的射电光度类星体中，相同的活动星系核机制也可以作为射电发射的主要来源。由于强大的引力透镜，我们的源不仅是可见的，但与VLBI成像的规模只有0.27~pc：有史以来最高分辨率的图像无线电安静的类星体。亮度温度至少为$8.4\times 10^6$ ~K与两个高度紧凑的组件相关，随后对透镜系统的建模显示，这些组件在光学类星体核心的相对两侧线性排列，具有紧凑对称物体（CSO）的典型形态。鉴于这个源已被发现落在无线电-FIR相关，我们建议，无线电-FIR相关不能总是用来排除活动星系核活动，有利于恒星形成活动。这种相关性--或者至少是它的分散性--可能掩盖了活动星系核中动力学和辐射反馈模式的共存。透镜质量本身的建模指向一个非光滑的质量分布，暗示存在暗物质的子结构，表现为天体测量扰动的VLBI透镜图像，构成不威胁CDM范例。
2019-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong gravitational lensing with upcoming wide-field radio surveys
针对即将到来的射电巡天，预测强引力透镜发现率可达10^4-10^5个，并提出利用计算机视觉发现透镜及利用变源进行时间延迟宇宙学测量的策略。
2025-08-18 astro-ph.CO
Statistical challenges in weak lensing cosmology
宇宙弱透镜是宇宙学的有力探索。在这里，我们解决一个最基本的，弱透镜宇宙学中固有的统计问题：我们是否可以恢复初始的高斯信息内容的大尺度结构通过结合弱透镜观测，这里集中在弱透镜功率谱和双谱。为了解决这个问题，我们充分考虑到不同的多极子的功率谱和不同的三角形配置的双谱之间的相关性，从有限区域的调查测量。特别是，我们表明，超级调查模式的长度尺度大于或相当于调查的大小，导致显着的样本方差弱透镜相关性通过模式耦合与子调查模式，由于非线性引力集群-所谓的超级样本方差。本文首先讨论了超样本方差的来源，然后研究了弱透镜关联函数在三点水平上所包含的信息量。
2014-07-12 astro-ph.CO
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
Modeling of weak lensing statistics. II. Configuration-space statistics
我们调查的3D物质分布的分析模型，它结合了微扰理论与晕模型，弱透镜组态空间统计的性能。我们比较了我们的预测弱透镜收敛的两点和三点关联函数的数值模拟和拟合公式在以前的工作。我们还考虑了二阶和三阶矩的平滑收敛和孔径质量。在我们以前的研究傅立叶空间弱透镜统计，我们发现，我们的模型更好地同意模拟比以前公布的拟合公式。此外，我们恢复了这些弱透镜统计对宇宙学的依赖性，我们可以描述多尺度矩。这种方法使我们能够获得这些集成弱透镜统计和各种贡献的基础3D密度波动，微扰，两个晕，或一个晕项分解之间的定量关系。
2012-05-22 astro-ph.CO
Weak gravitational lensing with the Square Kilometre Array
我们调查的SKA的各个阶段的能力，执行世界领先的弱引力透镜调查。我们概述了一个前进的道路，以发展所需的工具，追求弱透镜在无线电频段。我们确定了关键的分析挑战和关键的探路者实验，这将使我们能够在SKA之前解决这些问题。我们确定并总结了独特的和潜在的非常强大的方面，无线电弱透镜调查，促进SKA，可以解决弱透镜领域的重大挑战。这些包括使用偏振和旋转速度信息来控制内在的对齐，以及使用强度映射实验的弱透镜的新领域。我们展示了如何SKA透镜调查将补充和加强相应的努力，在光学波段通过互相关技术，并通过扩展范围的弱透镜高红移。
2015-01-15 astro-ph.CO
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
New method to revisit the gravitational lensing analysis of the Bullet Cluster using radio waves
本文修正 Francfort 等人基于无线电波偏振方向推断星系取向的引力透镜公式，将 shear 改为约化剪切，以在偏振方向测量精度优于 10° 时更准确地重新分析子弹星系团，并推广至一般星系团。
2023-09-30 astro-ph.CO gr-qc
Statistical connection of peak counts to power spectrum and moments in weak lensing field
弱透镜场局部极大值的数密度，称为弱透镜峰计数，可以作为宇宙学探针。然而，它的相关宇宙学信息仍然不清楚。通过1000次光线追迹模拟，研究了弱透镜场中峰值计数与其它统计量之间的关系。我们构造了一个从透镜场$\cal K$到一个新的高斯场$y$的局部变换，称为局部高斯化变换。我们用数值模拟的方法对变换进行了校准，使得$\cal K$的一点分布和功率谱可以从单个高斯场$y$和$\cal K$之间的单调关系中再现出来.因此，在局域高斯变换下，两点聚类的正确信息和弱透镜场中的任意阶矩都应保持不变。然后，我们研究如果本地高斯变换可以预测弱透镜峰计数模拟。局部高斯化变换不足以解释在没有形状噪声的情况下的弱透镜峰计数。通过局部高斯化变换的预测在宽范围的峰高上低估了具有$\sim20-30\%$水平的模拟峰计数。在形状噪声存在的情况下，局域高斯变换可以以$\sim10\%$的精度预测弱透镜峰计数。我们的分析表明，功率谱及其时刻以外的宇宙学信息将是必要的预测弱透镜峰计数与一个水平的精度，这是一个预期的统计不确定性，在即将到来的宽视场星系调查。
2016-11-28 astro-ph.CO
Cosmological constraints from Subaru weak lensing cluster counts
我们目前的结果弱透镜集群计数从11平方度SuprimeCam数据。虽然面积比以前处理弱透镜峰值统计的工作小得多，但可用于弱透镜分析的星系的数量密度大约是那些的两倍。较高的星系数密度降低了弱透镜质量图中的噪声，从而增加了由于大质量星系团而导致的透镜信号峰值的信噪比。这使得我们能够通过采用高阈值S/N来构造弱透镜选择聚类样本，使得由于假信号引起的污染率很小。我们发现6个峰的S/N>5。对于所有的峰值，以前确定的星系团是在1弧分的分离匹配，表现出良好的对应关系的峰值和星系团之间。我们使用模拟弱透镜数据评估统计误差，并且发现在9.0平方°的有效区域中Npeak=6+/-3.1。我们比较了测量的弱透镜团簇计数与基于晕模型的理论模型预测，并将约束放置在Omega_m-sigma_8平面上，发现这与当前标准的LCDM模型一致。结果表明，弱透镜团数对σ_8-c_0平面具有唯一的约束，其中c_0是暗物质晕质量-浓度关系的归一化。最后，我们讨论了正在进行的/未来的宽视场光学星系调查的前景。
2015-03-06 astro-ph.CO
The skewed weak lensing likelihood: why biases arise, despite data and theory being sound
我们通过一个简单的分层模型推导出了倾斜弱透镜似然的本质。我们的可能性通过四个客观和宇宙学独立的测试，一个标准的高斯可能性失败。我们证明，声音弱透镜分析自然偏低，这并不表明任何新的物理，如偏离$Λ$ CDM。从数学上讲，偏差的出现是因为噪声两点函数遵循偏斜分布。这种形式的偏差已经从CMB分析中得知，其中低多极具有不对称的误差条。弱透镜效应更强烈地受到这种不对称性的影响，因为星系形成了一组离散的剪切示踪粒子，与光滑的剪切场相反。我们证明，偏差可以高达30%的标准差每个数据点，依赖于弱透镜调查的属性。我们的可能性提供了一个通用的框架，以解决这种偏见，在未来的弱透镜分析。
2017-12-13 astro-ph.CO
Exploring primordial curvature perturbation on small scales with the lensing effect of fast radio bursts
本文利用快速射电暴的透镜效应约束小尺度原初曲率扰动，通过推导透镜公式并分析最新观测，得出在特定尺度上扰动振幅上限，关联双黑洞质量范围。
2023-12-22 astro-ph.CO
Effects of plasma on gravitational lensing
我们研究等离子体包围透镜时的引力透镜。除了重力产生的偏转之外，等离子体还引起额外的偏转角。不均匀的等离子体分布产生的效应比均匀的等离子体分布更大，并且可能导致在低频无线电观测（几百MHz）中检测到的显著效应。特别是，透镜图像的位置将在光学和无线电观测之间是不同的。由于等离子体引起的位置变化可以达到几十毫角秒，这是很容易检测到的。可以使用不同频率下的位置差来估计透镜中的等离子体的密度。多个图像之间的放大率主要由透镜的其他性质决定，并且仅受等离子体的微弱影响。更重要的是，我们发现等离子体对强透镜延迟也有影响。在低射频观测中，由于透镜中的等离子体，由时间延迟估计哈勃常数可能会有轻微的偏差。不幸的是，地球电离层强烈影响低频无线电观测。因此，我们探测这种效应的能力取决于我们校准电离层的能力。
2013-11-06 astro-ph.CO
Constraints on the abundance of supermassive primordial black holes from lensing of compact radio sources
原始黑洞（PBH）形成暗物质的一部分的可能性已经被认为是在从普朗克质量（$10^{-5}~\rm g$）到星系中心超大质量黑洞水平的广泛质量范围内。原始起源可能是超大质量黑洞形成的重要途径之一。我们使用的透镜效应的检测非常长的基线干涉仪观测的紧凑的无线电源具有极高的角分辨率作为一个有前途的探针，以限制在质量范围$\sim10^4$ - $10^9~M_{\odot}$星系际PBH的丰度。对于一个测量良好的543平谱致密射电源的样本，没有发现角间距在$1.5$毫角秒和$50$毫角秒之间的毫透镜图像。从这个空搜索结果，我们得出的分数的暗物质组成的超大质量PBH的质量范围$\sim10^6$ - $10^8~M_{\odot}$是$\lesssim1.48\%$在$95\%$的置信水平。由于测量的紧凑型射电源的数量的快速增加，这种限制将得到显着改善。例如，在最新的$\sim14000$源中没有确认的毫透镜候选的基础上，我们导出了超大质量PBH的丰度，并在$95\%$置信水平下得到它是$\lesssim0.06\%$。
2022-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Weak gravitational lensing
根据广义相对论的理论，质量以类似于凸玻璃透镜的方式使光偏转。这种引力透镜效应是不对称的，导致图像失真。这些扭曲允许在广泛的尺度上对宇宙结构进行统计量化，并绘制暗物质和可见物质的空间分布图。我们总结了弱引力透镜的理论和评论的应用星系，星系团和宇宙中的大尺度结构。
2016-12-20 astro-ph.CO
Prospects of strongly lensed fast radio bursts: Simultaneous measurement of post-Newtonian parameter and Hubble constant
强引力透镜效应是探索宇宙学模型和引力理论的有力工具。近年来，强透镜的时间延迟宇宙照相和偏转器的恒星运动学被提出来同时研究这两个参数，它们分别通过反映透镜质量和动力学质量的距离比来编码哈勃常数和后牛顿参数。在具有不同来源的强透镜系统中，强透镜快速射电暴（FRB）由于其持续时间短至几毫秒，可以非常精确地测量图像之间的时间延迟$\sim$ 10天，因此被提议作为宇宙的精密探测器。在这项工作中，我们调查的能力强透镜FRB同时估计这两个参数通过模拟。考虑到未来设施的预期FRB检测率和透镜化概率，可能在几年内积累10个透镜化FRB，我们发现$H_0$可以同时被确定为$\sim1.5\%$精度和$γ_{\rm PPN}$可以被限制为$\sim8.7\%$精度。这些同时估计将有助于正确地反映这两个基本参数之间可能的相关性。
2022-08-22 astro-ph.CO
Cosmological test of gravity using weak lensing voids
对广义相对论（GR）的修改通常包含筛选机制，以便与现有的重力测试保持兼容。在密度不足的区域，屏蔽的效率较低，这表明宇宙空洞可以成为一个有用的宇宙学探测器，用于约束修正的引力模型。特别是，弱透镜的空隙已被提出作为一个有前途的测试这样的理论。通常，空洞是从星系分布中识别出来的，使它们成为底层物质场的有偏示踪剂。另一种方法是研究弱透镜图中识别的空洞--弱透镜空洞--已被证明更好地对应于真正的低密度区域。在本文中，我们研究了弱透镜空洞的能力，以检测签名的修改重力。通过对空洞丰度和弱透镜分布的研究，我们发现这两种统计量都是引力的敏感探针。这些都是量化的信噪比（SNR）的LSST类调查将能够区分不同的重力模型。我们发现，弱透镜空洞的切向剪切剖面是相当好的比星系空洞在这一点上，虽然空洞的信噪比略低于弱透镜峰。对于LSST类勘测中的一种流行的修正重力，空洞和峰值的丰度分别为$\rm{SNR} = 50$和$70$。
2019-10-16 astro-ph.CO
Weak lensing of the CMB
宇宙微波背景（CMB）是研究引力透镜的独特来源。它在整个天空中延伸，部分偏振，位于z=1100的极端距离，被认为具有高斯随机场的简单基本统计。在这里，我们回顾了宇宙微波背景辐射的弱透镜，强调了它与其他来源（例如星系）的弱透镜的区别。我们讨论了重映射CMB的透镜偏转场的统计特性，以及相应的功率谱效应。然后，我们专注于重建透镜偏转的方法，描述有效的二次最大似然估计和delensing。最后，我们回顾了最近的探测和观测前景。
2009-11-03 astro-ph.CO
MC$^2$: Subaru and Hubble Space Telescope Weak-Lensing Analysis of the Double Radio Relic Galaxy Cluster PLCK G287.0+32.9
PLCK~G287.0+32.9（$z=0.385$）是普朗克太阳能巡天的第二个最重要的发现，拥有两个同样明亮的射电遗迹和一个射电晕。一个射电遗迹位于X射线峰西北$\sim 400$ kpc处，另一个$\sim 2.8$ Mpc位于东南。这一巨大差异表明，需要一个复杂的合并方案。合并场景重建的一个关键缺失难题是高分辨率下的暗物质分布。我们提出了一个联合斯巴鲁望远镜和{ \it哈勃太空望远镜}弱透镜分析的集群。我们的分析表明，质量分布特征四个显着的子结构。在子结构中，质量为$M_{200\text{c}}=1.59^{+0.25}_{-0.22}\times 10^{15} \ h^{-1}_{70} \ \text{M}_{\odot}$的初级簇支配弱透镜信号。这个星系团可能正在与一个（或多个）质量大约低10倍的子星系团合并。一个候选者是位于东南$\sim 400$千秒差距的质量$M_{200\text{c}}=1.16^{+0.15}_{-0.13}\times 10^{14} \ h^{-1}_{70} \ \text{M}_{\odot}$的子集群。这个子星系团的位置表明，它与主星系团的相互作用可能是西北射电遗迹的来源。另一个子簇是检测到的$\sim 2$ Mpc的质量$M_{200\text{c}}=1.68^{+0.22}_{-0.20}\times 10^{14} \ …
2017-11-17 astro-ph.CO
The Sloan Nearby Cluster Weak Lensing Survey
我们描述并提出了斯隆数字巡天（SDSS）中的一个弱透镜巡天（$\rm{z}\lesssim0.1$）星系团的初步结果。在第一次研究中，星系团是从\citet{miller05}和\citet{berlind06}的SDSS光谱星系团目录中选择的。我们报告了七个单独的低红移星系团弱透镜测量结果，包括：A2048，A1767，A2244，A1066，A2199，和两个星系团特别确定的C4算法。我们对SDSS中邻近星系团的弱透镜观测计划最终将覆盖$\sim 200$星系团，这是迄今为止对单个星系团进行的最大规模的弱透镜观测。
2009-08-11 astro-ph.CO
Constraining $f(R)$ Gravity Theory Using Weak Lensing Peak Statistics from the Canada-France-Hawaii-Telescope Lensing Survey
在这封信中，我们报告的观测约束的胡-Sawicki $f(R)$理论来自弱透镜峰丰度，这是密切相关的质量函数的大规模晕。与使用光学或x射线星系团的研究相比，弱透镜峰分析具有不依赖于质量重子可观测校准的优点。从加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜调查的观察，我们的峰值分析引起了严格的约束模型参数$|f_{R0}|$的$n=1$。考虑到$(Ω_{\rm m}, A_{\rm s})$的WMAP 9先验，$95\%$ CL限度为$\log_{10}|f_{R0}| < -4.82$。用普朗克15先验，相应的结果是$\log_{10}|f_{R0}| < -5.16$。
2016-08-03 astro-ph.CO
Image simulations for strong and weak gravitational lensing
引力透镜已被确定为解决不同尺度天体物理学基本问题的有力工具，从系外行星识别到宇宙学中的暗能量和暗物质表征。图像模拟在实现引力透镜的全部潜力方面发挥了重要作用，它提供了一种解决系统误差表征、管道测试、校准分析、代码验证和模型开发等需求的方法。本文综述了强、弱引力透镜中图像模拟的产生和应用
2020-03-16 astro-ph.CO
Weak lensing, dark matter and dark energy
弱引力透镜正迅速成为研究宇宙中暗物质和暗能量的主要手段之一。在这篇简短的评论中，我们概述了弱透镜如何帮助确定暗物质晕的结构，测量宇宙的膨胀率，并区分修正引力和暗能量对宇宙加速的解释。我们还讨论了控制系统误差的要求，使系统学不明显降低弱透镜作为宇宙学探测器的功率。
2010-08-24 astro-ph.CO
Strong Lensing Analysis of PLCK G004.5$-$19.5, a Planck-Discovered Cluster Hosting a Radio Relic at $z=0.52$
最近利用Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应发现了大量星系团，开启了研究宇宙中最大质量星系团的新时代。需要多波长分析来了解这些新的星系团的性质，它们是宇宙学的敏感探针。我们的目标是PLCK G004.5 $-$ 19.5，普朗克卫星发现的最大质量的X射线验证SZ效应选择星系团之一的多波长特性。我们已经观察到PLCK G004.5 $-$ 19.5与GMOS的双子座南光学成像和光谱，并进行了强透镜分析。我们还在已发表的目录中搜索了相关的无线电发射。对光学图像的分析证实，这是一个巨大的星系团，有一个占主导地位的中央星系（BCG）和一个伴随的红色星系序列，加上一个$14''$ -长的强透镜弧。对6个星团成员的长缝光谱分析表明，该星团位于$z=0.516\pm0.002$。我们还针对强透镜弧，并发现了$z_{\rm arc}=1.601$。我们使用LensTool进行强透镜分析，从中我们测量了爱因斯坦半径$θ_E(z_s=1.6)\simeq30''$的中位数，并估计了封闭质量$M_E=2.45_{-0.47}^{+0.45}\times10^{14}\,M_\odot$。通过外推NFW曲线，我们发现总质量为$M_{500}^{SL}=4.0_{-1.0}^{+2.1}\times10^{14}M_\odot$。包括对来自先前X射线观测的质量的约束，产生稍高的质量$M_{500…
2013-12-05 astro-ph.CO
