Line-of-sight shear in SLACS strong lenses II: validation tests with an extended sample
University of Cambridge（剑桥大学）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, CNRS & Université de Montpellier（蒙彼利埃大学与法国国家科学研究中心宇宙与粒子物理实验室）；University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所）；Independent University, Bangladesh（孟加拉独立大学）
研究强引力透镜视线切变，通过扩展样本建模45个透镜，得出平均切变大小为0.11±0.024，发现部分透镜切变大小意外大，且透镜和源红移等因素与切变无显著相关性。
2026-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing dark matter structure down to $10^7$ solar masses: flux ratio statistics in gravitational lenses with line of sight halos
强透镜提供了一个强有力的手段，调查的性质，暗物质，因为它探测暗物质结构的亚星系尺度。我们提出了一个扩展的前向建模框架，使用四重成像类星体（四）的通量比来测量的形状和幅度的晕质量函数，包括视线（LOS）晕和主偏转器subhalos。我们将这种机制应用到50模拟镜头-大约是已知的四边形的数量-与温暖的暗物质（WDM）的质量函数表现出自由流截止参数化的半模质量$m_{\rm{hm}}$。假设冷暗物质（CDM），我们预测的界限上$m_{\rm{hm}}$和相应的热遗迹粒子质量在一个范围内的潮汐破坏的严重程度，假设一个特定的WDM质量函数和质量浓度关系。在$2 σ$，由于潮汐破坏严重，我们用来自$2\% \left(6\%\right)$测量和透镜建模的图像通量不确定性来约束$m_{\rm{hm}}<10^{7.9} \left(10^{8.4}\right) M_{\odot}$或4.4（3.1）keV热遗迹。潮汐破坏不太严重，我们限制$m_{\rm{hm}}<10^{7} \left(10^{7.4}\right) M_{\odot}$，或8.2（6.2）keV的热遗迹。如果暗物质是温暖的，与$m_{\rm{hm}} = 10^{7.7} M_{\odot}$（5.1 keV），我们将有利于WDM与$m_{\rm{hm}} > 10^{7.7} M_{\odot}$ CDM与相对似然22…
2019-07-26 astro-ph.CO
Weak Lensing by Line-of-sight Halos as the Origin of Flux-ratio Anomalies in Quadruply Lensed QSOs
本文利用四重像在一个协调的LCDM宇宙中研究了类星体-星系强透镜系统中质量小于10^7太阳质量的视晕和次视晕的弱透镜效应。利用从N体模拟中获得的多项式拟合的非线性功率谱P（k），可以分辨质量为M ~ 10^5太阳质量的晕，或同向波数为k ~ 3*10^2 h/Mpc的结构，我们发现由于干涉晕引起的放大率扰动与主透镜的放大率扰动之比通常为~在不考虑主透镜内部子结构影响的情况下，对6个观测到的类星体-星系透镜系统在中红外波段的四重像，预测值与估计值符合得很好。我们还发现，6个透镜的收敛扰动的估计幅度增加与理论模型预测的源红移。利用外推的物质功率谱，我们证明了视线中质量为M=10^3-10^7太阳质量的小晕或亚晕，或者同向波数k=3*10^2-10^4 h/Mpc的结构可以显著影响透镜图像的放大率。类星体-星系强透镜系统中的通量比异常为我们研究质量小于10^6太阳质量的小晕的成团性质提供了一个独特的途径。
2012-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
The influence of weak lensing on measurements of the Hubble constant with quad-image gravitational lenses
我们研究了视线方向和强透镜附近的物质对四像组态的性质和对哈勃常数（H 0）测量的影响。我们使用模拟光在一个不均匀的宇宙模型中的传播与空间中的物质分布的基础上的数据从千年模拟。对于一个给定的强透镜及其环境中的光晕，我们沿着视线多次模拟物质分布，使用预先计算的偏转图的不同组合来表示射线路径上的后续物质层。我们拟合模拟的四重图像配置与时间延迟使用非奇异等温椭球（NSIE）与外部剪切作为透镜模型，处理的哈勃常数作为一个自由参数。我们得到了一个大的人工目录的镜头与派生值的哈勃常数，Hfit。Hfit的平均值和中位数与模拟中使用的真实值相差< 0.5 km/s/Mpc，其中包括视线和透镜附近物质的影响，以及透镜参数的不确定性，但物质分布的斜率是固定的。Hfit的特征不确定度约为3 km/s/Mpc。用从模拟中估计的值代替透镜剪切参数将不确定性降低到~2 km/s/Mpc。
2016-07-21 astro-ph.CO
Measuring Line-of-sight Distances to Haloes with Astrometric Lensing B-mode
本文提出利用强透镜系统中多重图像间的相对天体测量位移，通过测量B模和E模来确定暗晕的视线距离比，并利用时间延迟打破质量片简并，从而降低哈勃常数测量的不确定性。
2025-01-23 astro-ph.CO
Line-of-sight shear in SLACS strong lenses I: shear and mass model parametrisations
Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）；Clare Hall（克莱尔学院）；Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, CNRS & Université de Montpellier（蒙彼利埃大学与法国国家科学研究中心宇宙与粒子物理实验室）；Department of Astronomy & Astrophysics, University of Chicago（芝加哥大学天文与天体物理系）；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、空间科学与天体物理中心）
研究旨在首次测量SLACS目录中23个强引力透镜的视线方向剪切力，采用“最小模型”结合海豚自动建模管道及lenstronomy软件建模，给出测量结果，还指出忽略某些修正及增加八极矩对测量的影响。
2026-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Generalised model-independent characterisation of strong gravitational lenses VI: the origin of the formalism intrinsic degeneracies and their influence on $H_0$
我们给出一个物理解释的形式主义内在退化的引力透镜形式主义，我们推导出的数学基础上的第四部分，这一系列。我们发现，所有简并的发生都是由于质量密度沿视线的分配。通常，它被划分为背景（宇宙）密度和前景偏转对象。后者可以进一步分为一个主要的偏转对象和扰动。沿着视线的弱偏转物体也被添加到偏转物体或作为角直径距离的校正，扰动宇宙学背景密度。先验地，这是参考系和分区的任意选择。它们可以在不改变透镜观测量的情况下重新定义，透镜观测量对沿整个视线的积分偏转质量密度敏感。重新制定的时间延迟方程，使这种解释的简并变得很容易看到，我们注意到，源可以从这个公式中删除，这简化了重建的偏转质量分布或哈勃常数，$H_0$的推断。随后，我们列出了打破形式主义内在简并的必要条件，并讨论了通过模型选择或包括非透镜观测量（如沿视线的速度色散）来打破它们的方法及其优缺点。最后，我们系统地总结了所有形式主义的内在退化和打破它们的可能性。
2019-06-05 astro-ph.CO
Cosmology with the line-of-sight shear of strong gravitational lenses
Laboratoire Univers et Particules de Montpellier, CNRS & Université de Montpellier（蒙彼利埃宇宙与粒子实验室，法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学）；Institute of Astronomy, University of Cambridge（剑桥大学天文学研究所）；Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge（剑桥大学卡弗里宇宙学研究所）
利用强引力透镜的视线方向剪切作为宇宙学探测器，提升相关函数分析方法，提高信噪比以探测宇宙学信息。
2026-09-24 astro-ph.CO gr-qc
Line-of-Sight Structure Toward Strong Lensing Galaxy Clusters
我们提出了一个分析的视线结构对一个样本的10个强透镜集群核心。结构是由光谱确定的红移范围内，0.1 $\leq$ z $\leq$ 0.9的组跟踪，我们测量每个组和每个相应的视线的主要强透镜集群之间的投影角和共动分离。从这些数据中，我们测量的投影角间距的分布之间的主要强透镜集群和不相关的大尺度结构跟踪组。然后，我们将观察到的强透镜选择的视线的角间距分布与预测的沿随机视线分布的集群的组进行比较。有明确的证据表明，在小角间距（$θ\leq 6'$）沿强透镜选择视线的视线结构过剩，这表明不相关的结构是一个重要的系统，有助于产生星系团与大截面强透镜。视线结构的普遍性是强透镜星系团中的几种偏差之一，这些偏差可能会被纳入使用星系团样本的宇宙学测量中。这些结果也对当前和未来的研究-如哈勃空间望远镜前沿领域-具有影响，这些研究利用大质量星系团透镜作为精确的宇宙学望远镜;在对星系团透镜进行强透镜建模时，必须仔细考虑视线结构的贡献。
2013-12-12 astro-ph.CO
Gravitational lenses in arbitrary space-times
当前和即将到来的强透镜观测所达到的精度要求精确地模拟主偏转器的各种扰动。目前，理论模型已经发展到占无论是宇宙学的视线扰动，或通过多平面透镜框架孤立的二次透镜。本文提出了一种描述任意时空背景下多透镜的一般形式。透镜方程，放大率和时间延迟的表达式，严格推导出该框架。我们的研究结果可以应用到广泛的设置，从强透镜在各向异性宇宙学，视线扰动超出潮汐制度。
2022-05-09 astro-ph.CO gr-qc
H0LiCOW VIII. A weak lensing measurement of the external convergence in the field of the lensed quasar HE$\,$0435$-$1223
本文对四重透镜类星体HE $\,$ 0435 $-$ 1223沿视线的外会聚进行了弱引力透镜测量。使用深r波段图像从斯巴鲁-Suprime-Cam，我们观察星系下降到3 $σ$极限星等的$\sim 26$马格斯导致源星系密度为14星系/弧分$^2$后，基于红移的削减。使用修复技术和多尺度熵滤波算法，我们发现，在接近镜头的区域具有估计的外部收敛$κ=-0.012^{+0.020}_{-0.013}$，因此是边缘欠密。我们还排除了质量大于$M_{\rm vir}=1.6\times10^{14}h^{-1}M_\odot$（68 $\%$置信限）的任何晕的存在。我们的研究结果，与以前的研究一致，这个镜头，证实了干预质量沿视线到HE $\,$ 0435 $-$ 1223不会影响显着的宇宙学结果推断，从时间延迟测量的特定对象。
2017-11-23 astro-ph.CO
A Spectroscopic Survey of the Fields of 28 Strong Gravitational Lenses: Implications for $H_0$
强引力透镜提供了一个独立的测量哈勃参数（$H_0$）。剩下的一个系统是由于透镜红移或视线上的星系群而产生的额外质量的偏差。我们量化了超过20个具有良好采样视线质量分布的强透镜的这种偏差，重点关注会聚$κ$和剪切$γ$。在23%的视野中，镜片组导致$\ge$ 1%的会聚偏倚;在57%的视野中，存在类似显著的视线组。对于9个时间延迟透镜系统，当忽略组时，平均高估11 $^{+3}_{-2}$ %。在总$κ\ge$ 0.01的67%的视野中，视线组对$\gtrsim 2\times$的会聚贡献大于镜片组，表明镜片组不是唯一重要的质量。镜头环境影响四（四）到两（双）图像系统的比例;所有七个四元有镜头组，而10个双镜头中只有三个有镜头组，并且由于镜头组的最高会聚是在四元中。我们校准$γ$ - $κ$关系：$\log(κ_{\rm{tot}}) = (1.94 \pm 0.34) \log(γ_{\rm{tot}}) + (1.31 \pm 0.49)$的均方根散射为0.34 dex。与会聚不同，剪切可以直接从透镜图像中测量，可能是$κ$的不良预测因子;对于19%的视野，$κ$是$\gtrsim 2γ$。因此，使用强引力透镜的精确宇宙学需要对每个透镜场中的所有重要结构进行精确测量和校正。
2017-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Effect of Large-Scale Structure on the Magnification of High-Redshift Sources by Cluster-Lenses
像哈勃太空望远镜前沿场巡天这样的星系团引力透镜巡天将探测到比迄今发现的任何星系暗10-50倍的遥远星系。然而，使用这些巡天测量如此微弱、遥远的星系的光度函数，需要根据强透镜图像的约束建立精确的放大图。对于假设星系团和附近（相关）结构是唯一重要的透镜源的模型，这些地图中的一个潜在误差来源来自这样一个事实，即光线也会受到视线上不相关的大尺度结构的微弱偏转，即宇宙弱透镜（CWL）。为了证明这种效应的大小，我们计算了放大率的变化，结果当相同的集群透镜放置在不同的视线。利用z = 0.3-0.5的简单的团簇透镜密度分布和引起CWL的物质密度涨落的功率谱，我们证明了z=6-10的~5（10）个源的典型放大率从一条视线到另一条视线可以相差~10-20（20-30）%。然而，这些波动上升到大于阶单位附近的临界曲线，表明CWL往往使其最大的贡献，最放大的图像。我们的结论是，CWL在确定高度放大的星系的固有光度的忽视可能会引入错误显着足以保证进一步的努力，包括在集群透镜建模的贡献。我们建议，在星系强透镜系统中的CWL建模方法应推广到集群透镜系统。
2014-10-13 astro-ph.CO
Investigating MgII Absorption in Paired Quasar Sight-Lines
我们测试是否廷克和陈模型的MgII吸收由于星系周围的气体晕可以再现吸收类星体对（透镜和物理）和透镜的三倍体和四倍体的文献。这些类星体表现出吸收来自总共38个MgII系统，跨度z=0.043 - 2.066，平均红移<z>=1.099，加权平均静止框架等效宽度为0.87 Ang。利用Tinker & Chen模型生成模拟的视线，我们边缘化了吸收星系的未知参数：暗物质晕质量，碰撞参量和天空上的方位角。我们确定该模型的能力，以统计再现观察到的变化，在Mg II吸收强度对视线之间的不同值的气体覆盖分数f_c和特征长度尺度ell_c，其中吸收等效宽度的变化视线之间呈指数下降。我们发现最佳拟合f_c=0.60 \pm 0.15和ell_c<8/h_70 kpc（1σ置信限），在较大的ell_c下允许较小的f_c。在99.7%的置信度下，我们能够排除所有ell_c值以及ell_c<1.0/h_70 kpc和f_c<0.3的区域的f_c>0.87。
2011-12-07 astro-ph.CO
The Effect of Environment on Shear in Strong Gravitational Lenses
使用新的光度和光谱数据在9个强引力透镜领域，位于星系群，我们分析了本地组环境和视线星系的透镜潜力的影响。我们使用蒙特卡罗模拟直接从复杂的镜头环境的测量中获得剪切，提供了第一个详细的独立检查从镜头建模获得的剪切。我们考虑到可能的潮汐剥离的星系群通过不同的总质量之间的组暗物质晕和个别星系群的比例。环境产生的平均剪切伽马= 0.08（范围从0.02到0.17），显着足以影响从镜头观测量得出的数量。然而，剪切的方向和幅度与我们样本中六个4-图像系统中的三个（B1422、RXJ 1131和WFI 2033）中从透镜建模获得的剪切方向和幅度不匹配。这种分歧的来源尚不清楚，这意味着必须重新考虑环境和透镜模型方法中固有的假设。如果仅包括透镜的局部群环境，则平均剪切为gamma = 0.05（范围从0.01至0.14），表明视线对透镜电势的贡献不可忽略。我们隔离各种理论和观测的不确定性对我们的结果的影响。在这些不确定性中，Faber-Jackson关系中的分散性和群质心位置中的误差占主导地位。未来对透镜环境的调查应优先考虑对当地透镜环境和视线上的物体进行光谱采样，特别是那些投射在透镜5'内的明亮（I < 21.5）星系。
2010-11-10 astro-ph.CO
Quantifying the Line-of-Sight Halo Contribution to the Dark Matter Convergence Power Spectrum from Strong Gravitational Lenses
星系-星系强引力透镜是研究暗物质最小尺度结构形成的一个窗口，已成为研究暗物质的一个热门工具。特别是，收敛功率谱的透镜星系内的subhalos已被建议作为一个有前途的观察研究DM。然而，强透镜系统所涉及的距离是巨大的，我们预计相关的体积包含与主透镜无关的视线（LOS）光晕。我们开发了一种形式主义来计算LOS晕的效果作为一个有效的收敛功率谱。多透镜平面方程耦合连续透镜平面的角偏转，但通过假设由于LOS晕的扰动是小的，我们表明，它们可以被投影到主透镜平面作为有效的subhalos。我们测试我们的形式主义，通过模拟透镜系统，使用完整的多平面透镜方程，并找到很好的协议。我们展示了如何LOS晕和subhalos的相对贡献取决于源和透镜红移，以及假设的晕和subhalo质量函数。对于亚晕质量$[10^5-10^8]\rm{M}_{\odot}$的亚结构$f_{\rm sub}=0.4\%$中含有DM晕质量分数的基准系统，对于源红移$z_s\gtrsim0.5$，干扰子对功率谱的贡献至少是亚晕的几倍。此外，对于SLACS和BELLS透镜，很可能是外来物的贡献占主导地位：SLACS（BELLS）中的暗晕占主导地位需要$f_{\rm sub}\gtrsim2\%$（$4\%$），这高于我们质量范围内$f_{\rm sub}$的当前上限。由于晕质量函数是更好地理解从第一原理，在星系-星系透镜与高品质的成…
2020-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Weak Lensing by Minifilament or Minivoid as the Origin of Flux-ratio Anomalies in Lensed Quasar MG0414+0534
本文研究了通量比异常的四重透镜类星体MG 0414 +0534的视向微结构的弱透镜效应。我们发现，观测到的通量比异常可以用视线中存在微暗丝或微空洞来解释，微暗丝或微空洞的表面质量密度为10^（8-9）h^（-1）太阳质量/角秒^[2]，而不考虑透镜星系中的暗晕。可能的微暗条/微空洞造成的天体测量扰动<~ 0.001角秒，并且在显示异常的图像位置处，这些扰动引起的会聚扰动的振幅为~ 0.004-0.008。为了区分透镜星系中具有视微结构的模型和具有次晕的模型，我们需要精确测量透镜星系周围的投影会聚和剪切。当源尺寸> ~100 pc时，微分放大效应可以打破模型的简并性.使用干涉仪在亚毫米波段的观测将使我们能够确定通量比异常的起源。
2014-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reconstructing the Lensing Mass in the Universe from Photometric Catalogue Data
对单个物体的高精度宇宙学距离测量，如时间延迟引力透镜或Ia型超新星，受到沿视线的星系和星系群的弱透镜扰动的影响。在时间延迟引力透镜中，“外部会聚”kappa可以主导推断距离的不确定性，从而主导宇宙学参数。在本文中，我们试图重建卡帕，由于视线结构，使用一个简单的晕模型。我们使用模拟目录从千年模拟，校准和比较我们重建的P（Kappa）射线跟踪Kappa“真”值，考虑到现实的观测不确定性。我们发现kappa的重建比星系数计数的精度提高了约50%。我们发现，最低的kappa视线有最好的约束P（kappa）。在预期的镜头的大的未来样本，我们发现，选择第三个系统的最高精度kappa估计给出了一个无偏的时间延迟距离测量的样本，只有~1%的不确定性，由于视线的外部收敛效应。光度数据足以预先选择最佳约束的视线，并且可以在光变曲线监测投资之前完成。相反，我们表明，选择具有高外部剪切的视线，与重建模型，诱导偏差高达1%的时间延迟距离。我们发现，一个主要的潜在来源的系统误差是不确定性在高质量端的恒星质量晕质量关系，这可能会引入2%的偏差的时间延迟距离，如果完全忽略。我们建议改进这个一般分析框架（包括更复杂的治疗高质量结构），应该允许更准确的宇宙学推论。
2013-03-26 astro-ph.CO
The influence of the matter along the line of sight and in the lens environment on the strong gravitational lensing
我们调查的影响，沿视线和在透镜环境中的图像配置，相对时间延迟，以及由此产生的强引力透镜模型的物质。物质在空间的分布和引力束缚晕的性质是以千年模拟为基础的。在我们的数值实验中，我们考虑了均匀宇宙模型中的孤立透镜，以及被近邻和/或靠近视线的物体包围的同一透镜，这给出了光传播的四种不同描述。我们比较的镜头建模，忽略了环境和视线的影响，当应用到图像配置产生的方法部分或全部考虑到这些影响的结果。我们表明，在红移z=2的源的影响确实是重要的，可能会阻止成功拟合的透镜模型在相当大的一部分模拟图像配置，特别是当考虑到相对时间延迟。为了对模型进行良好的约束，我们将自己限制在四个图像的配置上。我们考虑80个镜头和大量的源位置在每种情况下。透镜邻域和视线的影响将扩散引入偏转角的拟合值中，其转化为透镜速度色散的4%的扩散。类似地，对于透镜轴比，我们得到10%的扩散和6%的哈勃常数。当对所有透镜和考虑的所有图像配置进行平均时，这些参数（包括哈勃常数）的中值拟合值与模拟中使用的值相差不超过1%。
2014-01-16 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
Out of sight, out of mind? The impact of correlated clustering in substructure lensing
揭示暗物质结构在质量尺度上的存在的一个有希望的途径是通过它们对强引力透镜的影响。我们研究的作用，本地，镜头接近集群在提高透镜的概率相对于子结构和非集群的视线（LOS）晕的贡献。使用两个宇宙学模拟，可以解决晕质量的$M_{\rm halo} \simeq 10^{9}\ M_{\odot}$（在一个模拟框的长度$L_{\rm box}{\sim}100\,{\rm Mpc}$）和$10^{7}\ M_{\odot}$（$L_{\rm box}\sim20\,{\rm Mpc}$），我们表明，在透镜主机附近的集群产生一个明显的增强相对于一个假设的非集群晕，持续到$> 20\,R_{\rm vir}$。这种增强超过了使用双晕项来解释聚类的估计，特别是在$2-5\,R_{\rm vir}$内。我们提供了一个分析表达式，这种过剩，集群的贡献。我们发现，本地集群提升预期的$10^9 \ M_\odot$扰动晕${\sim}35\%$相比，单独的子结构，结果将显着提高预期的信号低红移（$z_l \simeq 0.2$）镜头，其中子结构贡献大幅相比LOS晕。我们还发现透镜相对于视线的取向（例如，视线是否通过透镜的长轴）也可以对透镜信号产生显著影响，与随机取向相比，将计数增加额外的$\sim 50\%$。如果发现的透镜偏向于沿着其主轴定向，这可能是重要的。
2021-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Low-mass halo perturbations in strong gravitational lenses at redshift z$\sim$0.5 are consistent with CDM
我们使用的样品17强引力透镜系统从贝尔画廊调查量化的量低质量的暗物质晕内的透镜星系和沿其视线，并限制暗物质的属性。基于10 $σ$的检测标准，我们报告在任何晶状体中均未检出显著性。使用灵敏度函数在10- $σ$水平，我们已经计算出的预测数量的可检测的冷暗物质（CDM）的视线晕是$μ_{l} = 1.17\pm1.08$，与我们的零检测。假设检测灵敏度提高到5- $σ$阈值所暗示的水平，则可检测的视线晕圈的预期数量上升到$μ_l = 9.0\pm3.0$。虽然当前数据在该灵敏度水平下发现零检测（其具有P $^{{\rm5}σ}_{\rm CDM}(n_{\rm det}=0)$ =0.0001的概率，并且将与CDM框架处于强张力中），但是我们发现，这样低的检测阈值导致许多虚假检测和未检测，因此当前检测的缺乏是不可靠的，并且需要具有改进的灵敏度的数据。将该样本与11个SLACS透镜的子样本相结合，我们在2- $σ$水平上将半模质量约束为$\log$（M $_{\rm hm}) < 12.26$）。后者是一致的共振产生的不育中微子质量m $_{\rm s} < 0.8$ keV的轻子不对称性的任何值在2- $σ$水平。
2018-11-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing modified gravity with galaxy-cluster-lensed gravitational-wave time delays: impact of systematic effects
Imperial College（帝国理工学院）；Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS（巴黎天文台，巴黎文理研究大学，索邦大学，法国国家科学研究中心）；Alma Mater Studiorum Universita di Bologna（博洛尼亚大学）；INAF - Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna（意大利国家天体物理研究所博洛尼亚天文与空间科学观测站）；INFN - Sezione di Bologna（意大利国家核物理研究所博洛尼亚分部）
本文提出概念验证流程，用模拟双中子星源经星系团透镜的时间延迟跨度约束Weyl势修正参数D，发现忽略晕椭率等系统效应会引入显著偏差，需显式处理才能作为精密引力测试。
2026-09-22 astro-ph.CO
Galaxy Number Counts and Implications for Strong Lensing
我们比较了包含中等红移（0.2 <z <1.0）强引力透镜的HST/ACS场中的星系数计数与两个对照样本中的星系数计数：（1）COSMOS巡天的第一平方度，包括259个ACS场和（2）随机位于天空中的20个"纯平行"场。通过贝叶斯分析，我们确定的期望值（μ_0）和置信水平的基本数量计数的孔径和幅度箱的范围。我们的分析产生了以下结果：（i）我们推断我们的对照样品是不一致的，对于21 <= F814W <= 23，COSMOS样品中的数量计数显著高于纯平行样品。这一结果与先前使用不同技术对COSMOS数据进行分析时发现的结果相匹配。(ii)我们发现，小尺寸的光圈，集中在强透镜，是过度密集的随机放置的光圈相比，在控制样品，甚至相比，COSMOS样品。根据平均两点关联函数校正椭圆星系的局部聚集，将这种过密度降低到1 - 2 sigma水平。因此，沿着透镜的典型视线看到的星系密度过高，主要可以用星系的自然聚集来解释，而不是由于透镜沿着偏离的视线。然而，需要更大的透镜样本来观察当透镜场不确定性较小时剩余的偏差是否持续存在。(iii)在到_individual_lens系统的视线中存在相当大的散射，但是线性地依赖于外部会聚的量（例如，H_0）应该是无偏的，如果额外的星系，造成的偏见，可以考虑在透镜模型中，无论是通过直接建模或通过一个知情的外部收敛的先验。数量计数可以用于设置这样的知情先验。
2011-02-28 astro-ph.CO
Interlopers speak out: studying the dark universe using small-scale lensing anisotropies
强透镜系统是小尺度上暗物质分布的有力探测器。在本文中，我们表明，视线之间的源和观察者的晕引起一个明显的各向异性签名的两点函数的有效透镜偏转场。我们特别表明，视线晕和主透镜平面之间的非线性耦合的印记特征四极矩的两点函数，其振幅反映了这种晕内的强透镜场的丰度。我们讨论了如何，通过采取不同的多极矩的比率，这样的可观的质量片变换下可以鲁棒。我们还表明，未来的超大型望远镜有能力检测四极矩由于这种独特的各向异性签名在理想条件下。我们的方法打开了一扇大门，统计上区分视线晕的影响，从主透镜子结构的透镜图像，从而允许一个探测暗物质物理学的一种新的方式。
2022-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
STRIDES: Spectroscopic and photometric characterization of the environment and effects of mass along the line of sight to the gravitational lenses DES J0408-5354 and WGD 2038-4008
在时间延迟宇宙学中，三个关键要素是：1）确定透镜星系的速度色散，2）识别沿着视线的星系和星系群，这些星系和星系群具有足够的接近度和质量，可以包括在质量模型中，以及3）从质量模型中不包括的质量较小的结构中估计外部会聚$κ_\mathrm{ext}$。我们目前的结果，所有这三个成分的两个时间延迟透镜类星体系统，DES J 0408 -5354和WGD 2038-4008。我们使用双子座，麦哲伦和VLT望远镜获得光谱测量恒星的速度分散的主要透镜星系，并确定在这些系统中的视线星系。接下来，我们使用组查找算法在DES J 0408 -5354中识别出10个组，在WGD 2038- 4008中识别出2个组。然后，我们确定最重要的星系和星系群扰动使用“屈曲位移”标准。我们确定的概率分布函数的外部收敛$κ_\mathrm{ext}$这两个系统的基础上，我们的光谱和DES的多波段宽场观测。使用加权星系计数，校准的基础上千年模拟，我们发现，DES J 0408 -5354位于一个显着undersdense环境，导致一个紧密的（宽度$\sim3\%$），负值$κ_\mathrm{ext}$分布。另一方面，WGD 2038-4008位于接近单位密度的环境中，只要不施加外部剪切约束，其低源红移导致$\sim1\%$的$κ_\mathrm{ext}$更紧密。
2020-03-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the waveforms of gravitationally lensed gravitational waves
介入星系的强透镜效应可以产生来自宇宙学距离源的多幅引力波图像。当过聚焦波前沿着视线通过其自身时，这些图像获得额外的相移。类型II图像的时域波形（与时间延迟的鞍点相关联）表现出来自非透镜化波形的非平凡失真。这种现象是除了通常的频率无关的放大，甚至发生在几何极限的波长比偏转器的引力长度尺度短得多。类似地，III型图像保持原始波形的形状，但表现出符号翻转。我们表明，非旋进双星进行圆形inspiral和合并，这些扭曲相当于旋转视线的法线轨道平面的$45^\circ$（II型）和$90^\circ$（III型）。这种效应将使我们能够区分一组多个图像中的不同拓扑类型，并为我们提供对镜头模型的有价值的见解。此外，我们表明，偏心二进制，II型图像的波形是扭曲的方式是不等同于源的轨道参数的变化。
2017-02-15 astro-ph.CO gr-qc
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
Gravitational lenses in the dark Universe
我们讨论了不同的宇宙模型的宇宙影响的概率，背景源有多个图像相关的视线，\textit{i. e.}，光学深度的引力透镜的角距离$θ_E$。我们研究了密度参数$Ω_i$不同值的一些宇宙学模型：i）冷暗物质模型，ii）$Λ$ CDM模型，iii）玻色-爱因斯坦凝聚体暗物质模型，iv）Chaubergin气体模型，v）粘性流体宇宙学模型和vi）全息暗能量模型。我们注意到，宇宙的能量物质含量的依赖性深刻地改变了多重类星体图像的频率。
2013-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Analyzing Line-of-sight selection biases in galaxy-scale strong lensing with external convergence and shear
本文提出结合大尺度结构模拟与非线性修正构建强透镜视线外部会聚和剪切联合分布的方法，量化了视线效应对透镜类型比例及哈勃常数推断的偏差，并公开了相关工具。
2025-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Generalised model-independent characterisation of strong gravitational lenses III: perturbed axisymmetric lenses
在星系-星系强引力透镜中，当透镜星系具有轴对称的透镜势，且源星系沿视线方向与其对称中心成一直线时，会产生爱因斯坦环。利用泰勒展开的爱因斯坦半径和消除未知源，我推导出一组解析方程，确定由轴对称透镜的收敛加权的扰动偏转角的差异和在弧的位置处的收敛的比率从可测量的厚度的弧。以相同的方式，如果源具有对称的亮度轮廓并且被定向为平行于或正交于焦散，则沿着弧的亮度分布的不对称性确定扰动器的偏转角的差异。这些方程是唯一的模型无关的信息，从观察到泰勒展开的领先秩序。推导出了扰动透镜导数的一般约束条件，使得扰动不改变临界曲线的数目。为了推断物理特性，如扰动物的质量或位置，需要插入模型。与其他方法相同的关于可检测质量和依赖于模型的简并性的结论，然后通过分析B1938作为一个例子来发现和支持。然而，与模型无关的方程表明，主透镜和扰动器之间存在基本的简并性，只有在它们的相对位置已知的情况下才能打破。这从更一般的观点解释了在模拟中已经发现的透镜模型之间的退化。根据粒子的性质，这种简并可以通过描述透镜周围的特征或通过测量嵌入宿主星系扰动爱因斯坦环中的类星体图像之间的时间延迟来打破。
2018-06-13 astro-ph.CO
Mass Reconstruction of Galaxy-scale Strong Gravitational Lenses Using a Broken Power-law Model
本文通过 Illustris-1 模拟图像端到端测试 BPL 模型，证明其在星系尺度强透镜质量、源光重建及速度弥散估计上优于单一幂律模型。
2023-08-19 astro-ph.CO
The use of gravitational lenses in the study of distant galaxy mergers
引力透镜可以有效地探测到最遥远的星系（最多z=10红移）。作为gravlenses所起作用的一个例子，我们参考了z=3时星系合并的观测结果（Borys等人; Berciano Alba等人）。我们推导出的Smoluchowski动力学方程的质量函数的星系，它描述合并在微分近似（未成年人合并）的解决方案。结果表明，在超深哈勃场中观测到的光度函数斜率的演化可以描述为星系合并驱动的爆炸性演化的结果。
2013-10-26 astro-ph.CO
A forward-modelling method to infer the dark matter particle mass from strong gravitational lenses
冷暗物质（CDM）结构形成模型的一个基本预测是存在大量的暗物质晕，这些晕延伸到太阳下的质量。相比之下，其他的暗物质模型，如温热遗迹（WDM），预测质量函数的截止点在一个质量上，对于流行的模型，大约在$10^7$和$10^{10}~{\rm M}_\odot$之间。我们使用模拟观测证明了一种正向建模方法的可行性，该方法可以提取有关低质量暗晕的信息，这些暗晕位于星系-星系强透镜的视线上。这可以用来限制热遗迹暗物质粒子$m_\mathrm{DM}$的质量。在哈勃空间望远镜分辨率下有50个强透镜，最大像素信噪比为$\sim50$，对于类CDM模型（在$10^{7}~{\rm M}_\odot$处具有晕质量截止），预期的中值2 $σ$约束为$m_\mathrm{DM} > 4.10 \, \mathrm{keV}$（将$m_{\rm DM}$约束为优于4.10 keV的机会为50%）。然而，如果暗物质是$m_\mathrm{DM}=2.2 \, \mathrm{keV}$的温暖粒子，那么我们的“近似贝叶斯计算”方法将导致$m_\mathrm{DM}$的中位数估计值在1.43至3.21 keV之间。我们的方法可以扩展到未来望远镜将观察到的强透镜的大样本，并可能排除标准的宇宙起源CDM模型。为了帮助未来的调查设计，我们量化这些限制将如何取决于数据质量（空间分辨率和积分时间）以及透镜几何（源和透镜…
2022-02-09 astro-ph.CO
Weak Lensing by Intergalactic Mini-Structures in Quadruple Lens Systems: Simulation and Detection
我们基于N体和光线追迹模拟，研究了类星体星系强透镜系统中视线结构对四重像的弱透镜效应，该系统可以分辨质量为10^5太阳质量的晕。中间的晕圈和空隙干扰透镜图像的放大率以及它们由于透镜作用的相对位置。当透镜图像的相对角位置的偏移被约束为<0.004弧秒时，放大率通常改变O（10%）。由视线结构引起的投影密度扰动的约束振幅为O（10^8）太阳质量/弧秒^[2]。这些结果是一致的，我们的新的分析估计的基础上的两点相关的密度波动。观测到的中红外（MIR）流量比的6个类星体星系透镜系统的四重图像同意与数值估计值，而不考虑subhalos居住在透镜星系。我们发现，在视线的投影密度扰动的约束平均振幅是负的，这表明透镜图像的流量扰动主要是由miniovoids和minihalos在欠密区域。我们导出了一个新的拟合公式，用于估计放大率扰动的概率分布函数。我们还发现，放大率扰动的平均幅度大致等于标准差，而不管模型参数。
2014-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Strong lensing in the MareNostrum Universe: biases in the cluster lens population
强透镜效应是研究星系团内部质量分布最直接的方法之一。它可以用来约束密度分布和测量透镜的质量。此外，强透镜事件的丰度可以用来约束结构的形成和宇宙学参数通过所谓的“弧统计”的方法。然而，在宇宙学应用中与强透镜团簇的使用相关的几个问题仍然存在争议，导致怀疑一些偏见可能会影响这类非常特殊的物体。通过这项研究，我们的目标是更好地了解星系团的性质，这可能是强透镜。我们这样做是通过调查的N体/流体动力学模拟MareNostrum宇宙提取的大样本的星系团的属性。我们探讨了透镜效应的截面与星系团的质量、三维形状、投影形状、浓度、X射线光度和动力学活动等性质之间的关系。我们发现，透镜的主轴和视线之间的强对准的概率是透镜截面的增长函数。在投影中，强透镜在R200内看起来更圆，但我们发现，随着透镜截面的增加，它们的核心往往更椭圆。我们还发现，从预计的密度分布估计的集群浓度往往偏高。强透镜星系团的X射线光度比类似质量和红移的正常透镜团的高。这对于质量最小的透镜尤其重要。最后，我们发现，最强的透镜通常表现出过剩的动能的维里半径内，这表明他们是更动态活跃比通常的集群。
2010-03-23 astro-ph.CO
A Semi-analytic Ray-tracing Algorithm for Weak Lensing
我们提出了一种新的光线跟踪算法来测量弱透镜剪切和收敛场直接从N体模拟。我们计算光线的偏转由3-D质量密度场或引力势沿视线上的网格网格的基础上，而不是使用投影的2-D透镜平面。我们的算法使用简单的解析公式，而不是数值积分在沿视线的投影密度场的计算，因此是计算效率，准确和简单的实现。这将证明在解释下一代调查数据时很有价值，这些调查将对数千平方度的天空成像。
2010-12-07 astro-ph.CO
A third HI 21-cm absorption system in the sight-line of MG J0414+0534: A redshift for Object X?
我们报告在z=2.64的类星体MG J 0414 +0534（4C +05.19）的视线中探测到第三个HI 21-cm吸收体。除了在主机红移和z=0.96引力透镜的吸收，我们发现，通过分米波光谱扫描对这个源，在z=0.38强吸收。我们相信这可能与“X物体”有关，X物体是透镜星系和透镜图像领域中的一个额外特征，它与类星体图像非常接近，并且可能在已发表的光谱中检测到[OIII]双峰。如果是真的，[OIII]发射的强度将表明存在一个活动星系核，或者一个正在快速形成恒星的富含气体的星系，这两者都与21厘米光谱中明显的强烈外流相一致。虽然这是迄今为止发现的最强的21厘米吸收体，但同时观测未能在21厘米红移处检测到任何18厘米OH线。这表明，对于透镜星系来说，这不是导致MG J 0414 +0534非常红色的介入物质的主要位置。
2011-02-25 astro-ph.CO
Detecting Low-Mass Perturbers in Cluster Lenses using Curved Arc Bases
本文提出利用弯曲弧基建模局部透镜畸变，探测星系团中低至$10^8\\,\mathrm{M}_\odot$的扰动体，并通过JWST观测和模拟数据约束其性质，为暗物质本质提供新约束。
2023-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Spectroscopic Survey of the Fields of 28 Strong Gravitational Lenses: The Redshift Catalog
本文介绍了对28个星系质量强引力透镜场的宽视场观测的光谱红移星表。我们讨论的收购和减少的调查数据，收集了超过40个晚上的6.5米MMT和麦哲伦时间，采用四种不同的多目标光谱仪。我们确定，通过组合使用不同仪器/光谱仪组合获得的数据集不会引入偏差。特别注意使用重复观测来确定红移的不确定性。红移目录包括9768个新的和独特的星系红移。82.4%的星表红移在z=0.1和z=0.7之间，星表中位红移为z=0.36。本次调查的数据将用于研究镜头环境和视线结构，以更好地了解大尺度结构对镜头统计和镜头衍生参数的影响。
2015-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO X. Automated Modeling of 9 Strongly Lensed Quasars and Comparison Between Lens Modeling Software
为了使用强引力透镜作为天体物理学或宇宙学探测器，通常需要它们的质量分布模型。我们提出了一个新的，时间效率高的自动化代码统一建模的强透镜类星体与GLEE，透镜建模软件，高分辨率的多波段数据。利用观测到的透镜类星体的位置和透镜类星体宿主星系表面亮度的空间扩展分布，我们得到了透镜星系质量分布的模型。我们应用这个统一的建模管道的样本9强透镜类星体HST WFC 3图像。在大多数情况下，模型显示出良好的重建轻组件和质量和轻质心之间的良好对齐。我们发现，自动化建模代码显着减少了用户在建模过程中的输入时间。所需输入文件的准备时间大大缩短。这种自动建模流水线可以有效地产生广泛的透镜系统样本的统一模型，可用于进一步的宇宙学分析。通过与基于建模软件Lenstronomy的独立自动建模管道的结果进行比较的盲测揭示了重要的教训。诸如爱因斯坦半径、天体测量、质量扁率和位置角等参数通常是鲁棒确定的。其他量主要取决于数据的质量和PSF重建的精度。更好的数据和/或更详细的分析将是必要的，以提升我们的自动化模型到宇宙学级。尽管如此，我们的管道可以快速选择镜头进行后续监测和进一步建模，从而大大加快了宇宙学级模型的构建。这是向前迈出的重要一步，以利用未来十年预计镜头数量的数量级增长。
2023-03-27 astro-ph.CO
Background, foreground and nearby matter influence on strong gravitational lenses
我们研究了非奇异有限等温椭球的强透镜效应，同时考虑了沿视线方向和近透镜附近物质的影响。我们比较三种描述光传播：充分考虑到所有物质的不均匀性沿射线的方法，单平面的方法，我们考虑到强镜头邻居的影响，但忽略了前景和背景物体，和单镜头的方法。在每种情况下，我们模拟了许多强透镜配置放置在相同的红移，但在焦散线包围的区域内的不同位置的点源。我们进一步分析了四个或五个图像的配置。对于每一个模拟强透镜配置，我们试图适应一个简化的透镜模型，使用一个单一的等温椭球或一个单一的等温椭球与外部剪切。在95%显著性的大多数情况下，单镜片与全方法中获得的配置的拟合被拒绝。对于在单平面方法中获得的配置，拒绝率显著较低。此外，在简化建模中包含外部剪切提高了获得可接受的拟合的机会，但问题没有完全解决。拒绝率的定量估计的简化模型取决于所需的模型的精度，我们提出了一些说明性的例子，这表明，无论是物质接近透镜和物质沿射线确实有重要的影响透镜建模。我们还估计了外部剪切的典型值，并将简化模型的拟合参数与模拟中使用的透镜参数进行比较。
2012-04-27 astro-ph.CO
Neural posterior estimation of the line-of-sight and subhalo populations in galaxy-scale strong lensing systems
本研究探讨神经密度估计器能否从强引力透镜图像中识别暗物质次亚结构和视线上方晕的各向异性特征。
2025-11-21 astro-ph.CO
Probing the nature of dark matter by forward modeling flux ratios in strong gravitational lenses
暗物质粒子的自由流动长度决定了亚星系尺度上结构的丰度。我们提出了一种统计技术，适用于任何参数化的晕下密度分布和质量函数，探测暗物质在这些尺度上的四极成像透镜。我们考虑一个温暖的暗物质粒子的质量函数，其特征在于由一个归一化和自由流标度$m_{\rm{hm}}$。我们预测的界限暗物质温暖的120-180透镜，可与未来的调查，在典型的透镜（源）红移0.5（1.5）的早期型星系的速度色散为220-270公里/秒。我们证明，$m_{\rm{hm}}$的限制恶化迅速增加不确定性的图像通量，强调精确的测量和准确的镜头模型的重要性。对于我们的预测，我们假设透镜样本中的偏转器不表现出复杂的形态，因此我们忽略了其建模中的系统误差。忽略来自视线光晕的附加信号，我们的约束低估了该方法的真正能力。假设冷的暗物质，为低标准化，对应的主机规模半径内的所有subhalos的破坏，我们预测$2σ$的$m_{\rm{hm}}$（热遗迹质量）的$10^{7.5} \ (5.0)$，$10^{8} \ (3.6)$，和$10^{8.5} \ (2.7) \ M_{\odot} \left(\rm{keV}\right)$的通量误差的$2\%$，$4\%$，和PDMATHAMT的$2σ$边界。通过更高的归一化，这些约束改进为具有120个系统的$10^{7.2} \ (6.6)$、$10^{7.5} \ (5.3) $和$1…
2018-08-16 astro-ph.CO
Continuous image distortion by astrophysical thick lenses
由于弱引力透镜的图像失真检查使用非微扰的方法集成的测地线偏差和光学标量方程沿零测地线连接观察者到一个遥远的来源。我们开发的方法不断地改变从光源到观察者的光束的形状，而不参考天体物理学相关场景中的透镜平面。我们比较了投影面积和半长半短轴的比率所观察到的椭圆形图像形状的圆形源从连续的，厚透镜的方法与通常假设的薄透镜近似。我们发现，对于真实星系团的截断奇异等温球和NFW模型，常用的薄透镜近似在预测像面积和轴比方面的精度优于1/10 ^4。对于由两个质量较大的团簇组成的非对称厚透镜，在红移到Δz = 0.2时，我们发现，将像畸变模拟为单个透镜平面上的两个团簇，在像面积或轴比方面不会产生大于0.5%的相对误差
2011-04-09 astro-ph.CO gr-qc
On the Effects of Line-of-Sight Structures on Lensing Flux-ratio Anomalies in a LCDM Universe
在多透镜类星体图像中观察到的通量比异常最有可能解释为叠加在主透镜的底层光滑物质分布上的扰动结构的结果。冷暗物质宇宙学模型预测，大量的子结构应该生存在更大的晕内，但令人惊讶的是，这一人口本身已被证明不足以解释观测到的类星体的多个图像的通量比分布。沿着视线投射到主透镜上的其他光晕（以及它们自己的下光晕）被认为是额外的扰动源。在这项工作中，我们使用射线跟踪通过千年II模拟，调查由于质量m> 1 E8 Msun/h的晕和次晕的投影效应的重要性，并将我们的分析扩展到较低的质量，m> 1 E6 Msun/h，使用蒙特卡罗晕分布。我们发现，违反的大小强烈依赖于密度分布和浓度的干预晕，但集群只起着很小的作用。对于一个典型的透镜几何（透镜在红移0.6，光源在红移2），背景光晕（在主透镜后面）比前景光晕更容易引起破坏。我们的结论是，视线结构可以作为重要的内在子结构在造成磁通比异常。在LCDM宇宙中，透镜内和沿着视线的扰动结构的组合效应导致20- 30%的尖点违反概率。这说明了模型和当前数据之间的差异，但需要更大的观测样本来对理论进行更有力的检验。
2012-02-07 astro-ph.CO
Constraints on warm dark matter from weak lensing in anomalous quadruple lenses
我们研究了类星体-星系四透镜系统中表面质量密度小于10^8太阳质量/角秒^[2]的视线结构的弱透镜效应。在热暗物质（WDM）模型中，利用高分辨率N体模拟，通过观测到的四个四重透镜的通量比异常，我们得到了热WDM的质量限制，假设主透镜的密度由奇异的等温椭球（SIE）描述，m_WDM>= 1.3keV（95%CL）.得到的约束与Lyman- $α$森林的约束以及z>4时高红移星系的计数是一致的。结果表明，在SIE模型正确描述主透镜引力势的前提下，自由流共动波数k_{fs} <= 27 h/Mpc的WDM在红移0.5 <~ z <~ 4时不宜作为宇宙学密度的主要分量.
2015-02-12 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Double dark matter vision: twice the number of compact-source lenses with narrow-line lensing and the WFC3 grism
紧凑型光源透镜的放大率对低质量暗物质晕的存在极其敏感，这些晕沿着从光源到观察者的整个视线。传统上，对致密源强引力透镜中暗物质结构的研究一直局限于射电强系统，因为射电辐射是扩展的，因此不受微透镜的影响，微透镜可以模拟暗物质结构的信号。另一种方法是测量类星体核的窄线发射，它不受微透镜效应的影响，几乎存在于所有的类星体透镜中。本文通过对8个四重成像类星体透镜系统（WGD J 0405 -3308，HS 0810+2554，RX J 0911 +0551，SDSS J1330+1810，PS J1606-2333，WFI 2026-4536，WFI 2033-4723和WGD J2038-4008。我们描述了我们更新的棱镜光谱建模管道，我们用它来测量窄线通量的不确定性为2-10\%，在这里提出。我们拟合透镜图像的位置与平滑的质量模型，并证明这些模型无法产生观察到的分布图像通量在整个样本的镜头。此外，典型偏差大于宏观模型不确定性的预期。这种差异表明小尺度暗物质结构引起的扰动的存在。这一结果的解释方面的暗物质模型中提出的配套文件。
2019-12-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
Anisotropic strong lensing as a probe of dark matter self-interactions
本研究利用强透镜中视线晕产生的偶宇称与奇宇称四极矩，区分视线晕和子结构，并探测暗物质自相互作用截面的强度及速度依赖性。
2023-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the double-plane plasma lensing
等离子体透镜是由于宇宙中的冷自由电子引起的低频电磁射线的折射。对于宇宙学距离的源，有观测证据表明，沿着视线的细长，复杂的等离子体结构需要多透镜平面描述。为了研究单平面等离子体透镜效应的极限，我们建立了一个双平面透镜，在每个透镜平面上投影高斯电子密度。我们比较双平面的情况下，相应的有效的单平面配置。我们的研究结果表明，双平面透镜可以区分从单平面透镜的观测量，即解决多个图像的位置，相对放大率，时间延迟，和脉冲形状。对于快速射电暴的等离子体透镜效应，观测到的脉冲形状可能主要由透镜效应决定，这使得我们可以忽略本征源脉冲形状来区分不同的透镜结构。时域观测量是区分多平面透镜和单平面透镜的最显著特征。
2021-11-09 astro-ph.CO astro-ph.HE
Using wavelets to capture deviations from smoothness in galaxy-scale strong lenses
模拟星系尺度强引力透镜的质量分布是一项越来越困难的任务。现在可用的成像数据的高分辨率和深度使得简单的分析形式在捕获跨越大范围的空间尺度、质量尺度和形态的晶状体结构时无效。在这项工作中，我们解决了这个问题，一个新的多尺度方法的基础上小波。我们测试了我们的方法模拟哈勃太空望远镜（HST）的强透镜成像数据包含以下不同类型的质量子结构，使他们偏离光滑模型：（1）本地化的小暗物质subhalo，（2）高斯随机场（GRF），模仿非本地化人口的subhalo沿视线，和（3）打破椭圆对称的星系尺度多极。我们表明，小波能够准确地恢复所有这些结构。这在技术上是可能的，因为使用了基于自动微分的梯度优化，这也允许我们同时对所有模型参数的后验分布进行采样。通过构建，我们的方法将两种主要的建模范式-分析和像素化-与机器学习优化技术合并到一个模块化框架中。它也非常适合大样本镜片的快速建模。这里介绍的所有方法都可以在我们的新Herculens包中公开使用。
2022-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Modelling the line-of-sight contribution in substructure lensing
我们研究如何爱因斯坦环和放大弧的小质量的暗物质晕沿视线放置到引力透镜系统的影响。通过比较引力签名的视线晕与透镜星系内的子结构，我们得出一个质量红移关系，使我们能够重新调整检测阈值（即最低可检测质量）的子结构的检测阈值的视线晕在任何红移。然后，我们量化的视线的贡献，可以通过强引力透镜检测到的低质量物体的总数密度。最后，我们评估了不同质量和红移的子结构和视线晕之间的简并性，以提供对当前和未来检测的统计解释，目的是区分CDM和WDM。我们发现，视线晕统计上占主导地位的子结构，由一个量，强烈依赖于源和透镜红移，并选择暗物质模型。对于低透镜和源红移（对于SLACS透镜），子结构约占微扰子总数的30%，但对于高红移系统，子结构不到10%。我们还发现，对于具有足够高的信噪比和角分辨率的数据，双透镜平面配置产生的非线性效应使得人们能够通过观测恢复视线晕红移。在68%的置信水平下，绝对误差精度为0.15。
2018-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quasar lenses and pairs in the VST-ATLAS and Gaia
我们报告的发现结果从类星体透镜搜索在ATLAS公共足迹，扩展类星体透镜搜索的制度没有$u-$带或光纤光谱信息，使用数据挖掘技术的组合多波段目录的幅度和图像剪切建模。2016年，在2.6米北欧光学望远镜（La Palma）和3.6米新技术望远镜（La Silla）进行的光谱跟踪活动产生了七对类星体，它们在相同的红移和单调通量比与波长（以下简称NIQ，几乎相同的类星体对）下表现出相同的谱线。在$\approx1.2$和$\approx 2.7;$污染物之间的类星体红移范围是典型的亮蓝色恒星对、沿视线排列的类星体和窄线星系在$0.3<z<0.7.$麦哲伦数据A0140-1152（01 $^h$ 40 $^m$ 03.0 $^s$ -11 $^d$ 52 $^m$ 19.0 $^s$，$z_{s}=1.807$）确认其为具有$z_{l}=0.277$和爱因斯坦半径$θ_{\rm E}=(0.73\pm0.02)^\ase$的偏转器的透镜。我们展示了使用空间分辨率从盖亚任务选择镜头，并列出其他系统从WISE-Gaia-ATLAS搜索，产生三个额外的镜头（02 $^h$ 35 $^m$ 27.4 $^s$-24 $^d$ 33 $^m$ 13.2 $^s$，02 $^h$ 59 $^m$ 33。$^s$-23 $^d$ 38 $^m$ 01.8 $^s$，01 $^h$ 46 $^m$ 32.…
2017-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the mass-concentration relation of cold dark matter halos with 11 strong gravitational lenses
暗物质晕的质量浓度关系反映了天体在等级结构形成情景中的组装历史，并依赖于宇宙学中的基本量，如原始物质功率谱的斜率。这种关系不受亚星系尺度观测的限制。假设冷暗物质，我们推导出质量浓度关系的第一次测量，使用图像的位置和流量比从11个四重图像强引力透镜（quads）在质量范围$10^{6} - 10^{10} M_{\odot}$。我们的分析框架包括subhalos和视线晕，边缘化的滋扰参数描述的镜头宏模型，考虑有限的源效应透镜观测，并同时约束的质量浓度关系的归一化和对数斜率，和subhalo质量函数的归一化。在$z=0$处，我们将$10^{8} M_{\odot}$晕的浓度限制在$68 \%$ CI处的$c=12_{-5}^{+6}$，以及将$c=12_{-9}^{+15}$限制在$95 \%$ CI处。对于$10^{7} M_{\odot}$晕轮，我们得到$68 \%$（$95 \%$）约束$c=15_{-8}^{+9}$（$c=15_{-11}^{+18}$），而对于$10^{9} M_{\odot}$晕轮，我们得到$c=10_{-4}^{+7}$（$c=10_{-7}^{+14}$）。这些结果与文献中质量浓度关系的理论预测是一致的，并建立了强透镜星系作为一个强大的探测器的晕浓度在亚星系尺度上跨越宇宙学距离。
2019-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
