LoCuSS: Shedding New Light on the Massive Lensing Cluster Abell 1689 - The View From Herschel
我们提出了宽场Herschel/PACS观察阿贝尔1689，一个巨大的星系团在z=0.1832，从我们的开放时间的关键程序。我们检测到39个光谱确认的100微米选择的集群成员，低至1.5x10^10 Lsun。这些星系的恒星形成速率在1-10 Msun/yr之间，并且似乎包含两个不同的群体：三分之二是在整个星系团中发现的不起眼的蓝色晚型螺旋星系;其余的是尘埃红色序列星系，其恒星形成被A（H alpha）~2等严重遮蔽，并且只在星系团的外围发现。这些尘埃红色星系的特定SFR低于蓝色晚型，表明前者正在被淬灭，可能是通过预处理，未被遮蔽的恒星形成首先被终止。我们还探测到了一个100微米的星系，它们沿着一条东北-西南方向穿过星系团中心的轴延伸约6百万秒差距，置信度大于95%。定性这种结构是一致的，与以前的报告的子结构在X射线，透镜，和近红外地图的这个集群，进一步支持的观点，这个集群是一个动态活跃，合并系统。
2010-06-03 astro-ph.CO
Source-position transformation -- an approximate invariance in strong gravitational lensing
引力透镜确定偏转器的精确质量或确定哈勃常数的精确估计的主要障碍是透镜观测量相对于质量片变换（MST）的简并性。MST是质量分布的全局修改，其使所有图像位置、形状和通量比不变，但其改变时间延迟。在这里，我们表明，另一个全球性的变换的透镜质量分布存在几乎离开图像的位置和通量比不变，其中MST是一个特殊的情况。而对于轴对称透镜，这种源位置变换精确地再现了所有强透镜观测量，它只近似地用于更一般的透镜情况。我们提供了粗略的估计的准确性，转换后的质量分布可以重现相同的图像位置作为原始的镜头模型，并提出了一个说明性的例子，其性能。这种新的不变性变换很可能就是为什么相同的强透镜信息可以用相当不同的质量模型来解释的原因。
2013-06-19 astro-ph.CO
Limitations of model fitting methods for lensing shear estimation
引力透镜剪切有可能成为限制暗能量性质的最有力的工具。然而，准确测量星系剪切是至关重要的，并已被证明是不平凡的剪切测试计划。在这里，我们展示了一个基本的限制，通过模型拟合技术，如果使用过于简单的模型所能达到的精度。我们表明，即使星系有椭圆等照度线，模型拟合方法，假设椭圆等照度线可以有显着的偏差，如果他们使用错误的配置文件。我们使用无噪声模拟表明，在允许足够的灵活性的配置文件的偏差可以忽略不计。如果椭圆等照度线模型被用来拟合由一个凸起和一个盘组成的星系，如果这两个组成部分有不同的椭圆度，情况就不再是这样了。有限的准确性是依赖于星系的形状，但我们发现最显着的偏见简单的螺旋状星系。对一个给定的宇宙剪切巡天的影响将取决于宇宙中星系形态的实际分布，同时考虑到巡天选择函数和点扩散函数。然而，我们的研究结果表明，从目前和不久的将来的调查宇宙剪切结果的影响可能是微不足道的。与此同时，这些结果应该鼓励现有的方法，这是不太敏感的形态，以及使用的方法，从深调查了解到的星系形状先验的发展。
2009-05-29 astro-ph.CO
Image Analysis for Cosmology: Shape Measurement Challenge Review & Results from the Mapping Dark Matter Challenge
在本文中，我们提出的结果，从映射暗物质的竞争，表达了弱透镜形状测量任务，在其最简单的形式，并因此吸引了超过700提交2个月和3个因素的改善形状测量精度的高信号噪声星系，比以前公布的结果，和一个因素10改进的方法进行测试的恒定剪切盲模拟。我们还回顾了弱透镜形状测量的挑战，包括剪切测试计划（STEP 1和STEP 2）和引力透镜精度测试竞赛（GREAT 08和GREAT 10）。
2012-04-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Contamination of early-type galaxy alignments to galaxy lensing-CMB lensing cross-correlation
由于宇宙的潮汐场，星系的形状会发生扭曲。星系透镜效应与宇宙微波背景（CMB）透镜效应的交叉相关性不能轻易地从星系内禀形状与CMB透镜效应的交叉相关性中分离出来。先前的工作表明，CFHT条纹82（CS 82）和阿塔卡马宇宙望远镜巡天的本征对准污染可以是这种互谱的$15\%$。在这里，我们重新审视这些估计使用最新的观测约束的内在对齐在红移更相似的CS 82星系。我们发现了一个$\approx$ $10\%$污染的交叉频谱从红星系，与$\approx$ $3\%$的不确定性，由于源星系的红移分布和光谱能量分布的建模的不确定性。蓝色星系与未对齐一致，但在当前$95\%$置信水平内，可能会因额外的$9.5\%$而污染交叉光谱。虽然我们的基准估计的对齐污染是类似于以前的工作，我们的工作表明，CMB透镜星系透镜互相关的对齐的相关性仍然在很大程度上不受约束。目前在$z>1.2$上几乎没有关于比对的信息。我们认为上限的情况下，所有的$z>1.2$星系对齐相同的强度低红移发光的红色星系，发现尽可能多的$\approx$ $60\%$污染。
2015-07-14 astro-ph.CO
Weak lensing by voids in modified lensing potentials
我们研究了立方伽利略和非局部引力宇宙学中的空隙透镜效应，这是修改透镜效应势的引力理论的例子。我们发现在N体模拟的暗物质和晕密度场中存在空洞，并从空洞密度分布中分析计算它们的透镜信号，我们发现它们与一个简单的解析公式很好地拟合。在立方Galileon模型中，空隙内部重力的修改没有被屏蔽，与GR相比，它们大约是透镜效应大小的两倍。这种差异在很大程度上取决于第五种力对透镜效应的直接影响，而不是修改后的密度分布。对于这个模型，我们还讨论了微妙的影响力和透镜的计算所造成的屏蔽效应存在于和周围的空隙晕。在非局部模型中，修改后的密度分布和直接修改透镜的影响是可比的，但他们提高了透镜信号只有$\approx 10\%$，与GR相比。总体而言，我们的研究结果表明，空隙透镜是一个很有前途的工具来测试模型的重力，修改透镜。
2015-09-13 astro-ph.CO
Complete super-sample lensing covariance in the response approach
我们推导出完整的超样本协方差（SSC）的物质和弱透镜收敛功率谱使用功率谱响应形式主义，以准确地描述耦合的超级到子调查模式。SSC项完全由观测窗函数、非线性物质功率谱和全一阶非线性功率谱响应函数表征，描述了对超观测密度和潮汐场扰动的响应。广义分离论域模拟可以有效地测量这些响应的非线性制度的结构形成，这是必要的透镜应用。我们推导出两种情况下的透镜SSC公式：一个下的Limber和平坦的天空近似，和一个更一般的超越Limber近似在超级调查模式，是有效的弯曲的天空应用。定量地，我们发现，对于天空分数$f_{\rm sky} \approx 0.3$和一个单一的源在$z_S=1$红移，使用平天和林伯近似低估了总SSC的贡献$\approx 10\%$。超验潮场对透镜SSC的贡献在多极子$\ell_1,\ell_2 \gtrsim 300$上约占总透镜协方差的$5\%$，这一贡献在宇宙学分析中尚未被考虑. SSC是占主导地位的非对角贡献的总透镜协方差，使其适当的，包括这些潮汐条款和超越宇宙剪切分析中的平天/林伯校正。
2018-04-24 astro-ph.CO
The Cluster HEritage project with XMM-Newton: Mass Assembly and Thermodynamics at the Endpoint of structure formation. I. Programme overview
XMM-牛顿-质量组装和结构形成终点热力学的星系团遗产项目（CHEX-MATE）是一个三兆秒的多年遗产计划，以获得普朗克通过Sunyaev-Zeldovich效应探测到的118个星系团的最小偏差，信噪比有限样本的X射线观测。该计划，本文中详细描述，旨在研究最终产品的结构形成的时间和质量。它包括对最近形成的天体的普查（第一层：0.05 < z < 0.2; 2 x 10 e14 M_sun < M_500 < 9 x 10 e14 M_sun），以及宇宙中质量最高的天体的样本（第二层：z < 0.6; M_500 > 7.25 x 10 e14 M_sun）。该方案将产生对基本总体统计特性的准确认识，测量气体特性如何因坍缩成暗物质晕而形成，揭示非引力加热的起源，并解决质量测定中的主要不确定性，这些不确定性限制了星团用于宇宙学参数估计。我们将获得均匀深度的X射线曝光，旨在获得在流体静力学假设下精确到15-20%的单个质量测量。我们提出了项目的动机，描述了计划的定义，并详细说明了正在进行的多波长观测（透镜，SZ，无线电）和理论的努力，正在部署在支持该项目。
2021-03-03 astro-ph.CO
The unequal-time matter power spectrum: impact on weak lensing observables
我们研究了一个共同的近似对弱透镜功率谱的影响：在红移积分中使用单历元物质功率谱。我们从紧密相连的林伯近似中解脱出来。我们利用标准微扰论和有效场论来处理非线性物理问题，导出了单圈处的不等时物质功率谱。我们比较这些形式主义，并得出结论，不等时功率谱使用有效场论打破了更大的尺度。作为替代，我们引入中点近似。我们还提供了，第一次，一个拟合函数的时间演化的有效场论的反条款的基础上的Quijote模拟。然后，我们使用一系列的方法计算角功率谱：林伯近似，几何和中点近似。我们比较我们的结果与精确计算在所有的角度尺度上使用不等时功率谱。我们使用DES Y1和LSST类红移分布进行分析。我们发现，使用林伯的近似在弱透镜发散角功率谱的精确计算大角度分离，$\ell < 10$。尽管这种偏差是宇宙透镜的$2\%$最大值，我们发现星系团和星系-星系透镜的影响最大。我们表明，这不仅适用于即将到来的星系调查，而且适用于当前的数据，如DES Y1。最后，我们将我们的管道和分析作为一个名为unequalpy的Python包公开。
2021-05-28 astro-ph.CO
ICE-COLA: fast simulations for weak lensing observables
近似的方法，以充分N体模拟提供了一个快速和准确的解决方案，模拟星表的星系团观测量建模的发展。在本文中，我们扩展了ICE-COLA（Izard et al. 2016），基于近似COLA方法的优化实现，使用集成和自洽方法在光锥中产生弱透镜映射和晕目录。我们表明，尽管近似的动力学，从而产生的目录，使一个准确的建模弱透镜观测十年以上的增长成为非线性的特征尺度。特别是，我们将ICE-COLA与MICE-GC N体模拟进行了比较，以获得代表即将进行的调查的一些基准案例，并发现，对于红移$z=1$的源，它们的收敛功率谱在1%以内达到高多极（即，顺序为$1000$）。相应的剪切两点函数，$ξ_{+}$和$ξ_{-}$，分别产生类似的精确度低至$2$和$20$ arcmin，而$z=0.5$镜片样本周围的切向剪切精确至$4$ arcmin。我们表明，这样的精度是稳定的，对弱透镜映射的角分辨率的增加。因此，这打开了使用近似方法的联合建模的星系集群和弱透镜观测量及其协方差在正在进行的和未来的星系调查的可能性。
2017-09-26 astro-ph.CO
The Accuracy of Weak Lensing Simulations
我们调查弱透镜模拟的准确性，通过比较五个独立开发的透镜模拟代码运行在相同的输入$N$体模拟的结果。我们的比较集中在透镜收敛图产生的代码，特别是在相应的PDF，功率谱和峰值计数。我们发现，在尺度$\ell \approx 4000$上，透镜码的收敛功率谱与$\lesssim 2\%$一致.对于透镜峰计数，对于具有信噪比$\lesssim 6$的峰，一致性优于PDMATHBMP。本文还讨论了玻恩近似、视线离散、粒子噪声和光顺等引起的系统误差。测试的透镜代码以明显不同的方式处理这些影响，但它们仍然显示出令人满意的一致性。因此，我们的研究结果表明，系统误差，由于现有的透镜代码的操作应该是小的。此外，它们对透镜模拟的收敛功率谱的影响可以预测其数值细节，然后可以作为验证测试。
2020-06-17 astro-ph.CO
The Flat Sky Approximation to Galaxy Number Counts
我们推导和测试的角功率谱的星系数计数在平坦的天空极限的近似。标准密度和红移空间失真（RSD）的条款在所得的近似是不同的林伯近似，提供了一个准确的结果，多极低至$\ell\simeq10$，其中相应的林伯近似是完全不准确的。在相同的红移下，$z<3$的密度和RSD（标准）项的准确度约为0.2%，$z=5$为0.5%，甚至到$\ell<50$。在不相等的红移，如果我们考虑总的功率谱，精度优于5%，只有非常小的红移差异，$δ<δ_0 (\simeq 3.6\times10^{-4}(1+z)^{2.14})$的标准项是很好的近似，或足够大的红移差异$δ>δ_1 (\simeq 0.33(r(z)H(z))/(z+1))$的透镜项占主导地位。纯透镜和透镜密度互相关项的平天表达式等价于林伯近似。对于任意的红移差，林伯近似达到0.5%的精度（高于纯透镜的$\ell\simeq 40$和密度透镜的$\ell\simeq 80$）。除了非常精确之外，平天近似在计算上简单得多，因此对于用MCMC方法进行数据分析和预报非常有用。这对于即将到来的星系调查将特别重要，这些调查将测量星系数量计数的功率谱。
2021-01-17 astro-ph.CO
Weak Lensing Minima and Peaks: Cosmological Constraints and the Impact of Baryons
我们提出了一种新的统计量来提取弱透镜数据中的宇宙学信息：透镜极小值。我们还研究了重子对峰值和最小计数的宇宙学约束的影响。利用\texttt{MassiveNuS}模拟，我们发现透镜极小值对非高斯宇宙学信息敏感，并且与透镜功率谱和峰值计数互补。对于LSST的调查，我们获得$95\%$可信区间的组合透镜的最小值和峰值，显着强于单独从功率谱，由$44\%$，$11\%$，和$63\%$的中微子质量总和$\sum m_ν$，物质密度$Ω_m$，波动幅度$A_s$，分别。我们利用流体力学模拟\texttt{BAHAMAS}和\texttt{Osato15}研究重子过程对透镜极小值和峰值的影响。我们发现，忽略重子效应将导致强（$\approx 4 σ$）的偏见，从峰值计数的推论，但可以忽略不计（$\approx 0.5 σ$）的最小计数，这表明透镜最小是一个潜在的更强大的工具对重子效应。最后，我们证明，在原则上可以减轻偏见，而不会显着降低宇宙学约束，当我们模型和边缘化重子效应。
2019-10-09 astro-ph.CO
On the validity of the Born approximation for weak cosmic flexions
弱透镜计算通常是在玻恩近似的假设下进行的，其中光线路径近似为一条直线。此外，透镜-透镜耦合，其中有几个偏转沿光线往往被忽略。我们研究的影响，下降的玻恩近似，并考虑透镜透镜耦合，弱透镜效应到第二阶（宇宙弯曲），通过在光路中的微扰expansion. We提出了一个图形表示的透镜效应的修正。测量密度场导数的弯曲信号获得与平方重力剪切成比例的校正项;我们还发现，通过放弃玻恩近似，除了四个标准弯曲分量之外，还可以激发透镜畸变的两个自由度（扭曲分量）。我们推导出角功率谱的弯曲和扭曲，有和没有玻恩近似和透镜透镜耦合，并确认玻恩近似是一个很好的近似弱宇宙弯曲，除了在非常小的尺度。
2011-01-25 astro-ph.CO
Weak lensing corrections to tSZ-lensing cross correlation
最近测量了宽场热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应与引力透镜之间的互相关。它可以用来探测大尺度结构中扩散气体的分布，也可以告诉我们丢失的重子。对于任何基于透镜效应的量，高阶透镜效应可能会影响信号。在这里，我们将以前的高阶透镜计算的情况下，TSZ透镜互相关。我们得到的条款类似于由于玻恩近似，透镜透镜耦合，并减少剪切到四阶牛顿势的修正。红移失真和矢量模式被证明是可以忽略不计，在这个顺序。我们发现，主要的修正，由于减少剪切超过的水平，只有在多极$\ell \gtrsim 3000$。
2014-11-07 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
Born-corrections to weak lensing of the cosmic microwave background temperature and polarisation anisotropies
许多弱透镜效应的计算都是利用玻恩近似，玻恩近似中光线近似为直线路径，本文通过对测地线的微扰修正，用解析方法研究了玻恩修正对宇宙微波背景透镜效应的影响。由此产生的额外的功率在透镜潜在的频谱是可比的非线性结构的形成所产生的功率和影响，特别是偏振光谱，导致相对变化的顺序为百分之一的$E$模式的频谱和高达百分之十的所有规模的$B$模式的频谱。相比之下，只有很少的变化涉及的CMB温度的光谱。另外，校正激发了一个以上的自由度，导致偏转分量，该偏转分量不能被描述为透镜化电势的梯度，因为它与透镜-透镜耦合中的图像旋转有关。我们估计这种影响的幅度的CMB光谱，并发现它是可以忽略不计的。
2015-01-19 astro-ph.CO
Kinematic Lensing Inference II: Cluster Lensing with $\mathcal{O}$(1) Galaxies
本文首次将运动学透镜方法用于Abell 2261星系团，通过联合成像与光谱正向建模分析3个背景盘星系，获得与传统弱透镜一致的剪切估计，且精度较形状噪声提升约十倍。
2024-09-12 astro-ph.CO
CMB weak-lensing beyond the Born approximation: a numerical approach
我们进行了一个完整的研究引力透镜效应超越玻恩近似的宇宙微波背景（CMB）各向异性使用多透镜射线追踪技术，通过宇宙学N体模拟的DEMNUNI套件。解释大尺度结构的非线性演化的二阶效应的影响被评估为第一次传播完整的CMB透镜雅可比矩阵连同光线轨迹。我们仔细研究了我们的方法对光线跟踪过程中的几个数值效应和N体模拟本身的鲁棒性，并没有发现大的污染的证据。我们讨论了超越玻恩校正对透镜CMB观测量的影响，并将我们的结果与最近出现在文献中的分析预测进行了比较，发现了很好的一致性，并将这些结果扩展到更小的角尺度。我们测量的引力引起的CMB偏振旋转出现在第二阶，并比较这一结果与最新的分析预测。最后展望了未来CMB-S4实验对超玻恩效应的探测前景。我们表明，只有在实现了对河外前景的良好控制的情况下，才能测量温度功率谱的修正。相反，E模和B模功率谱的超越玻恩修正将更难检测。
2018-01-29 astro-ph.CO
On the validity of the Born approximation for beyond-Gaussian weak lensing observables
精确的弱透镜观测量的宇宙学参数的前向建模是必要的即将到来的星系调查。由于WL探测非线性区域的结构，因此分析正演建模即使不是不可能，也是非常具有挑战性的。WL特征的数值模拟依赖于通过$N$体模拟的输出的射线追踪，这需要重力势的知识和用于光线轨迹的精确解算器。基于玻恩近似的不太精确的过程仅需要密度场的知识，并且可以更有效地以较低的计算成本实现。在这项工作中，我们使用模拟表明，Born近似收敛功率谱，偏度和峰度从他们的完全射线跟踪对应的偏差是一致的最小的非平凡的$O(Φ^3)$后Born校正（所谓的测地线和透镜透镜项）。我们的结果意味着较大的$O(Φ^4)$（和高阶）的条款之间的取消，与以前的分析工作。我们还发现，宇宙学参数的偏差所引起的玻恩近似功率谱是可以忽略不计的，即使是LSST的调查，一旦星系形状噪声被认为是。然而，当考虑高阶统计量（如$κ$偏度和峰度）时，我们发现高达2.5 $σ$的显著偏倚。使用LensTools软件套件，我们表明，玻恩近似节省了4倍的计算时间，在重建收敛的完整的光线跟踪。
2017-05-18 astro-ph.CO
Sidestepping the inversion of the weak-lensing covariance matrix with Approximate Bayesian Computation
弱引力透镜是为数不多的直接测量宇宙大尺度暗物质分布和估算宇宙学参数的方法之一。我们研究贝叶斯推理问题的数据协方差$\mathbf{C}$，估计从一些$n_{\textrm{s}}$的数值模拟，是奇异的。在大尺度结构观测的宇宙学背景下，创建大量这样的$N$体模拟通常是昂贵的。基于似然函数的推断通常包括精度矩阵$Ψ= \mathbf{C}^{-1}$。对应于$p$维数据向量的协方差矩阵对于$p \ge n_{\textrm{s}}$是奇异的，在这种情况下精度矩阵不可用。我们提出了似然自由推理方法近似贝叶斯计算（ABC）作为一种解决方案，规避了奇异协方差矩阵的求逆。我们提出的例子越来越复杂的程度，最终在一个现实的宇宙学场景的弱引力透镜功率谱的测定即将到来的欧洲航天局卫星欧几里德。虽然我们发现ABC参数估计方差略大于基于似然的方法，这是有限的设置与$p < n_{\textrm{s}}$相比，我们获得无偏的参数估计与ABC，即使在极端情况下，$p / n_{\textrm{s}} \gg 1$。该代码已公开提供，以确保结果的可重复性。
2023-02-28 astro-ph.CO
Gravitational corrections to light propagation in a perturbed FLRW-universe and corresponding weak lensing spectra
当从宇宙学模型计算大尺度结构的引力透镜效应时，有几个假设：$(i)$假设光子遵循未扰动的背景测地线，这通常被称为玻恩近似; $(ii)$透镜运动缓慢; $(iii)$源红移分布相对于背景量进行评估; $(iv)$透镜效应在引力势中是线性的。尽管这些近似值很小，但它们可以相加，特别是因为它们包括局部效应，如萨克斯-沃尔夫效应和特殊运动，但也包括非局部效应，如玻恩近似和积分萨克斯-沃尔夫效应。在这项工作中，我们将解决所有提到的点和微扰计算的影响层析宇宙剪切功率谱的每一个单独的效果，以及所有的互相关。我们的研究结果表明，每个效果是至少4至5个数量级低于领先的顺序透镜信号。最后，我们总结了所有的影响，以估计整体影响参数估计的未来宇宙学弱透镜调查，如欧几里德在$w$ CDM宇宙学参数化$Ω_\mathrm{m}$，$σ_8$，$n_\mathrm{s}$，$h$，$w_0$和$w_\mathrm{a}$，使用5个层析箱。我们始终发现$10^{-5}$的参数偏差，因此，这是完全可以忽略不计的所有实际目的，确认其他影响，如内在的路线和放大率偏差将是主要的系统源在未来的调查。
2018-01-10 astro-ph.CO
Accuracy of the thin-lens approximation in strong lensing by smoothly truncated dark matter haloes
本文研究了利用薄透镜近似的引力透镜效应估算质量的精度，该近似应用于Baltz、Marshall和Oguri最近提出的具有软截断机制的Navarro-Frenk-White质量模型。引力透镜的情况下考虑的是从爱因斯坦环（强透镜）的观察透镜质量的推断。结果表明，薄透镜简化假设引起的质量误差小于0.5%。作为副产品，软截断机制的最佳潮汐半径被发现是至多10倍的质量模型的维里半径。
2011-05-19 astro-ph.CO gr-qc
A New Method for PSF correction using the Ellipticity of Re-smeared Artificial Images in Weak Gravitational Lensing Shear Analysis
提出了一种新的点扩散函数修正方法，该方法利用与透镜像具有相同椭圆率的人工像对弱引力透镜剪切进行修正。这避免了与先前方法中使用的PSF校正中的近似相关联的系统误差。我们测试了新的方法与模拟对象具有高斯或Cersic轮廓涂抹高斯点扩散函数，并确认没有系统误差。
2014-03-28 astro-ph.CO
Lensing Reconstruction in Post-Born Cosmic Microwave Background Weak Lensing
对宇宙微波背景（CMB）透镜势的研究已经成为探索大尺度结构生长物理的一种有力手段。最常见的估计的透镜势的物质分布的高斯性的假设下，在玻恩近似的光子扩散。在本文中，我们研究了二次估计的性能时，适用于现实的天空地图提取的多透镜射线追踪技术在宇宙学$N$体模拟。预计这些模型准确地模拟由于非高斯的物质分布引起的非线性和偏离玻恩近似的影响。我们发现，这两种影响本身会导致重建偏差，但当这两种影响一起考虑时，它们往往会部分相互抵消。我们预测了这些偏差对未来高灵敏度CMB实验（如CMB-S4）宇宙学参数估计的影响。我们发现，在不使用外部数据的情况下，冷暗物质密度$Ω_\textrm{cdm}$、再电离光学深度$τ$、原初暴胀扰动幅度$A_s$以及中微子质量之和$M_ν$都可能在1-2 $σ$水平上发生偏差.我们还观察到减少的偏见，如果外部数据，如重子声学振荡（BAO）。
2018-09-02 astro-ph.CO
The Richness-to-Mass Relation of CAMIRA Galaxy Clusters from Weak-lensing Magnification in the Subaru Hyper Suprime-Cam Survey
我们提出了一个统计的弱透镜放大率分析的光学选择的样本3029 \texttt{CAMIRA}星系团与丰富的$N>15$在红移$0.2\leq z <1.1$在斯巴鲁超级超级凸轮（HSC）的调查。我们使用两个不同的人口的颜色选择，通量有限的背景星系，即低$z$和高$z$样本的平均红移$\approx1.1$和$\approx1.4$，分别从其中测量的弱透镜放大信号，占集群污染以及掩蔽效应。我们的放大率偏差测量被认为是未受污染的，根据验证测试对“零测试”的净放大率偏差预计将消失的样品。在$9.51σ$显著性水平下检测到完整\texttt{CAMIRA}样本的放大偏倚，其主要由高$z$背景决定。我们正向模型的观测放大数据，以约束规范化的丰度质量（$N$ - $M$）的关系与其他参数的信息先验的\texttt{CAMIRA}样品。得到的标度关系为$N\propto {M_{500}}^{0.92\pm0.13} (1 + z)^{-0.48\pm0.69}$，具有$N=\left(17.72\pm2.60\right)$的特征丰富度和$0.15\pm0.07$在$M_{500} = 10^{14}h^{-1}M_{\odot}$处的固有对数正态散点。与派生的$N$ - $M$关系，我们提供放大校准的质量估计个别\texttt{CAMIRA}集群，与典型的不确定性$\approx39\%$和…
2020-04-23 astro-ph.CO
Measuring lensing ratios with future cosmological surveys
CMB透镜/星系计数和星系切变/星系计数交叉相关之间的比率结合了来自不同宇宙学探测器的信息，以推断较少依赖于天体物理学不确定性的宇宙学测量，并可以限制宇宙的几何形状。我们讨论了未来的前景，如前所述，这种透镜比的测量，即与使用的Limber和平坦的天空近似和忽略所有的影响，从观察过去的光锥星系调查。然后，我们将展示如何在这个估计的宇宙学信息的影响，由Limber近似和列入红移空间畸变（RSD）和放大透镜贡献的星系数计数。我们发现放大率透镜贡献引起了透镜比的多极依赖性，结合后$Planck$ CMB调查和类似欧几里得实验，我们证明这种依赖性在统计学显着水平上是可以检测到的。我们提出了一个改进的估计，考虑到这种角度尺度的依赖。使用这种扩展的形式主义，我们提出了即将到来的和未来的宇宙学调查的预测，我们在何种程度上的透镜比信息可以改善宇宙学参数的CMB约束。我们得到，对于允许中微子质量、空间曲率和暗能量状态方程变化的扩展宇宙学模型，$Planck$对这些参数和$H_0$的约束可以通过包含单个透镜比的$\sim 40\%$和加入9个透镜比的联合测量和类欧几里德巡天的$\sim 60-70\%$来减少.我们还发现，忽略放大透镜效应的贡献会导致在组合分析中导出的宇宙学参数出现偏差。
2020-06-02 astro-ph.CO
The Effective Number Density of Galaxies for Weak Lensing Measurements in the LSST Project
与其他宇宙学探测相比，未来的弱透镜巡天可能拥有约束宇宙学参数的最高统计能力。弱透镜巡天的统计能力由天空覆盖率、剪切测量中噪声的倒数和星系数密度决定。后两个因素的组合通常用$n_{\rm eff}$ -“用于弱透镜测量的星系有效数密度”-表示。在这项工作中，我们估计$n_{\rm eff}$的大型综合巡天望远镜（LSST）项目，最强大的地基透镜调查计划在未来二十年。我们通过详细的模拟研究了以下因素对观测结果$n_{\rm eff}$的影响：（1）观测时间，（2）剪切测量算法，（3）组合多次曝光的算法，（4）包含来自多个滤波带的数据，（5）星系的红移分布，（6）掩蔽和混合。对于第一次，我们量化在一般弱透镜分析管道的灵敏度$n_{\rm eff}$上述因素。我们发现，与目前的弱透镜算法，预期分布的观测参数，和所有的透镜数据，（$r$ -和$i$ -波段，覆盖天空的18，000度$^{2}$）对于LSST，在考虑混合和掩蔽之前，$n_{\rm eff} \approx37$ arcmin $^{-2}$，当拒绝严重混合星系时，$n_{\rm eff} \approx31$ arcmin $^{-2}$，当考虑额外的15%时，$n_{\rm eff} \approx26$ arcmin $^{-2}$由于遮蔽而导致的星系损失。随着未来弱透镜算法的改进，这些值有望增加20%。在整个文件中，我们…
2017-12-03 astro-ph.CO
Gravitational Lensing with Three-Dimensional Ray Tracing
由于大尺度结构对高红移源的引力透镜作用较弱，使高红移源发生放大或缩小。这样做的一个后果是，在宇宙学测试中广泛使用的距离-红移关系，遭受透镜引起的散射，这可以通过放大概率分布来量化。预测这种分布通常需要一种通过宇宙学N体模拟进行射线追踪的方法。然而，标准方法倾向于应用多个薄透镜近似。为了量化这些方法的准确性，我们开发了一个创新的代码，执行射线跟踪，而不使用这种近似。这种计算上具有挑战性的方法的效率和准确性可以通过仔细选择数值参数来提高;因此，分析了Schwarzschild和Navarro-Frenk-White透镜附近光线跟踪代码的行为。初步比较得出的背景下，宇宙学质量分布的源红移$z_{s}=0.5$的多透镜平面射线束方法。
2011-10-21 astro-ph.CO
Weak Lensing Effect on CMB in the Presence of a Dipole Anisotropy
研究了偶极各向异性条件下宇宙微波背景的弱透镜效应。考虑了平天近似的方法。我们确定的功能$σ_0^2$和$σ_2^2$出现在表达式中的透镜CMB功率谱中存在的偶极各向异性。我们确定了对B模功率谱的修正，这在低多极子（$l$）下是明显的。然而，温度和E模功率谱没有显着改变。
2019-01-24 astro-ph.CO
Post-Limber Weak Lensing Bispectrum, Reduced Shear Correction, and Magnification Bias Correction
第四阶段宇宙剪切巡天将实现的精确度的显著提高意味着目前使用的几种理论近似可能不再有效。另一层复杂性来自于这样一个事实，即这些近似中的许多是相互依赖的;纠正一个近似的过程涉及到建立另一个近似。两个这样的近似，必须放宽即将进行的实验是减少剪切近似和忽略放大率的影响偏置。实现这一点涉及收敛双谱的计算;通常服从Limber近似。在这项工作中，我们计算后Limber收敛双谱，和后Limber减少剪切和放大率偏差校正的角功率谱的欧几里德一样的调查。我们发现，Limber近似显着高估的双谱时，任何一边的双谱三角形，$\ell_i<60$。然而，降低剪切和放大偏倚校正的结果变化远低于$\ell\leq5000$的样本方差。我们还计算了一个最坏的情况下，额外的偏见$w_0w_a$ CDM宇宙学参数，导致从后Limber和Limber近似形式的校正之间的差异。这些进一步表明，减少剪切和放大率偏差校正可以安全地处理下的林伯近似即将到来的调查。
2020-05-27 astro-ph.CO
Halo-Galaxy Lensing: A Full Sky Approach
晕-星系透镜关联函数或采样晕上的平均切向剪切剖面是测量线性区域中非常大分离的晕质量、质量剖面和晕-质量关联函数的非常有效的手段。我们在调和空间中重新表述了晕星系透镜关联。我们发现，反直觉，在传统上使用的平天近似的错误仍然在%的水平，即使在非常小的角度。在较大的角度和较低的红移的透镜晕的误差增加：在重子声振荡尺度的$z\sim 0.2$的透镜晕的效果是在几个%的水平，并与原始的非高斯性的效果与$f_{\rm NL}\sim 10$在大的分离。我们的研究结果可以很容易地估计/校正的高精度测量的平均剪切剖面上的全天空效应，从即将到来的广域透镜调查。
2010-07-27 astro-ph.CO
Lensing corrections on galaxy-lensing cross correlations and galaxy-galaxy auto correlations
我们研究了透镜修正对CMB透镜与星系、宇宙切变与星系以及不同红移仓星系之间的交叉相关模型的影响。估计这些修正的重要性，成为必要的，在预期的高精度测量这些可观的。虽然高阶透镜校正（有时也称为后玻恩校正）已被证明是可以忽略不计的小透镜自相关，他们还没有被研究的互相关。我们评估的贡献四点函数，而不使用Limber近似和计算线的视线积分与数值稳定和快速FFTlog形式主义。我们发现，透镜校正的相对大小取决于各自的红移分布的透镜源和星系，但它们通常是小的高信号噪声相关。我们指出，一个全面的评估和判断这些修正的重要性，需要包括透镜雅可比条款的星系侧。我们确定这些额外的校正项，但由于它们的数量很大，所以不对它们进行评估。我们认为，他们可能是潜在的重要性，并建议他们的大小应在未来的光线跟踪模拟测量。我们公开我们的代码。
2019-11-13 astro-ph.CO
Fitting formulae of the reduced-shear power spectrum for weak lensing
上下文弱引力透镜是研究大尺度结构和宇宙学的有力工具。最常见的是，观测到的星系椭圆度的二阶相关性被表示为物质功率谱的投影，对应于投影和3d功率谱之间的最低阶近似。目标。在零阶近似之外，主要的透镜效应贡献是减少的剪切，它不仅考虑了透镜效应引起的扭曲，而且考虑了星系图像的各向同性放大。这涉及到对物质双谱的积分。我们提供了一个快速和通用的方法来计算这个校正项。方法.使用模型的物质双谱，我们适合基本函数的减少剪切贡献及其衍生物相对于宇宙学参数。对宇宙学的依赖包含在围绕基准模型的泰勒展开中。结果在包含WMAP 7 68%误差椭球的参数空间区域内，当l<10^4（l<2x10^5）时，总折合剪切功率谱（剪切加拟合折合剪切校正）精确到1%（2%）。与不使用校正的情况相比，这对应于偏差的四分之一减小。这种精度是必要的，以匹配当前的非线性功率谱预测的精度从数值模拟。
2010-08-24 astro-ph.CO
Weak lensing shear estimation beyond the shape-noise limit: a machine learning approach
弱透镜剪切估计通常会导致每个星系的统计误差显着大于追求后，只有百分之几的引力信号。这些统计误差主要是形状噪声的结果-由于个别背景星系的多样性（和先验未知）形态的估计误差。这些误差与有限的角分辨率成反比，在有限的角分辨率下，像星系团这样的局部物体可以用弱的透镜剪切进行探测。在这项工作中，我们报告了我们使用机器学习方法来减少弱透镜剪切估计中的统计误差的初步尝试-训练多层卷积神经网络，以直接估计给定观察到的背景星系图像的剪切。我们训练，校准和评估我们的估计器的性能和稳定性，使用模拟的星系图像，旨在模仿的CLASH星系团调查的透镜背景源的HST观测的分布。使用训练的估计，我们产生弱透镜剪切图的核心的20个星系团在CLASH调查，表明RMS散射减少约26%时，与常用的形状估计产生的地图。这相当于大约60%的调查速度提高。然而，鉴于机器学习方法的不透明性，这一结果需要进一步测试和验证。我们提供Python代码来训练和测试模拟和真实的星系团观测的估计。我们还提供了20个CLASH星系团研究的最新弱透镜目录。
2019-10-21 astro-ph.CO
Probing the diffuse baryon distribution with the lensing-tSZ cross-correlation
宇宙中大约有一半的重子是以难以直接探测的形式存在的。然而，丢失的分量可以通过热Sunyaev-Zeldovich（tSZ）效应与弱引力透镜的互相关来追踪。我们建立了一个模型，这种相关性，并用它来约束扩展重子分量，采用加拿大-法国-夏威夷透镜巡天和{ \it普朗克\/}卫星的数据。测量的关联函数是一致的等温$β$模型的晕气体压力剖面，和1-和2-晕项都检测到在4 $σ$水平。此外，我们还测量了流体静力学质量偏差$(1-b)=0.79^{+0.07}_{-0.10}$，这与数值模拟结果和X射线观测的约束是一致的。气体的有效温度被认为是在范围内（$7\times10^{5}$ - $3 \times10^{8}$）\，K，与大约$50\%$重子出现在维里半径以外的晕，符合目前的期望，温暖的星系际介质。
2015-09-18 astro-ph.CO
Multiple Lensing of the Cosmic Microwave Background anisotropies
我们研究了引力透镜效应对宇宙微波背景（CMB）各向异性的影响，通过N体数值模拟预测的介入大尺度结构（LSS）分布对原始CMB光子进行了射线追踪，特别关注透镜引起的源平面偏振对应物的精确恢复。我们应用多平面光线追踪和有效的偏转方法的基础上玻恩近似偏转CMB光子的轨迹通过模拟光锥。我们讨论了这两种方法所得到的结果与LSS的非线性演变的CMB温度和偏振功率谱的影响。我们将我们的结果与玻尔兹曼代码中实现的半解析近似进行比较，例如，CAMB。我们表明，与我们目前的N体设置，预测的透镜功率恢复良好的精度在很宽的范围内的多极，而过剩的权力相对于半解析处方观察尺度$\ell \gtrsim 3000$上的透镜电位。我们量化的影响连接到分辨率的N体模拟的分辨率和带宽限制选择合成CMB源平面的数值效应。我们发现这些量是特别重要的B模式偏振功率谱的模拟。
2015-03-02 astro-ph.CO
A universal connection between lens density profiles and low-frequency wave optics in gravitational-wave lensing
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
本文研究引力透镜放大因子的低频行为，推导玻恩近似下的系统展开，揭示密度轮廓矩与频率依赖的普适联系，并给出玻恩近似有效性的判据。
2026-09-21 astro-ph.CO
New highly precise weak gravitational lensing flexions measurement method based on ERA method
弱引力透镜弯曲是一种弱透镜畸变，定义为引力透镜势的三阶导数的自旋1和自旋3的组合。由于剪切具有二阶导数的自旋2组合，因此屈曲信号给出了与剪切信号部分独立的信息，并且比剪切信号对局部质量分布更敏感。因此，它的测量有望在观测宇宙学中发挥重要作用。然而，由于屈曲信号的微弱性以及其固有噪声的复杂性使得其精确观察非常困难。本文提出了一种新的测量屈曲信号的方法，即ERA方法，它是一种测量弱透镜剪切的方法，不需要任何近似。我们发现两个特定的组合的弯曲，提供的数量，只有透镜信息和自由的内在噪声时，采取平均。通过简单的数值模拟证实，这些组合的统计平均值实际上不依赖于固有失真的强度。
2021-11-22 astro-ph.CO
General Relativistic Effects in Weak Lensing Angular Power Spectra
在即将到来的弱透镜调查的进展提出了新的挑战，透镜观测的准确建模。欧几里德广阔的天空覆盖范围使角度尺度下降到$l_\mathrm{min}=10$。在如此大的角度尺度下，广义相对论效应显现出来，而透镜放大率不能仅用标准的透镜会聚来正确描述。视线速度对放大角功率谱的影响，称为多普勒放大，已经在文献中得到了很好的认识。特别是，有人建议，可以通过测量宇宙切变和放大率来提取多普勒放大率。在这项工作中，我们指出了两个以前被忽视的方面，这种方法。首先，多普勒放大的影响通过与标准透镜收敛的非零交叉项来减小。当源在宽度为$Δz\approx 0.1$的面元上被平均时，例如在欧几里得的层析弱透镜勘测中，这是特别相关的。其次，广义相对论势项略微增强了信号。本文给出了大尺度下弱透镜角功率谱中所有相对论效应的数值计算。
2021-11-01 astro-ph.CO
Mapping the cosmic mass distribution with stacked weak gravitational lensing and Doppler lensing
暗物质晕代表物质分布中密度最高的峰。相反，宇宙空洞是宇宙中密度较低的区域。探测宇宙的质量分布需要各种方法，包括微弱的引力透镜，它微妙地改变了遥远源的形状，多普勒透镜，由于特殊的速度而改变了物体的表观尺寸和大小。在这项工作中，我们采用引力和多普勒透镜效应来研究宇宙空洞/晕及其周围的物质分布。我们使用相对论$N$体代码\texttt{gevolution}，产生质量扰动，并开发一个新的光线追迹代码，依赖于设计的射线束方法。我们考虑了三种类型的晕质量和空洞半径，并提取宇宙学信息，通过堆叠周围的空洞/晕弱透镜和多普勒透镜信号。本文的结果表明，结合引力和多普勒透镜效应来映射质量分布的最佳策略应该集中在红移范围$z\approx 0.3-0.4$。本文的建议是，未来的光谱调查应该集中在这些红移，并利用引力和多普勒透镜技术，以提取有关整个宇宙网络，特别是宇宙空洞内部的底层物质分布的信息。这可以为正在进行的或未来的低红移光谱调查提供补充的宇宙学分析。
2021-12-08 astro-ph.CO
Cross-correlations between mm-wave line-intensity mapping and weak lensing surveys: preliminary consideration of long-term prospects
毫米波线强度测绘（LIM）领域的实验活动正在增加，探路者调查已经部署或在未来几年部署，对未解析的原子和分子线发射进行光谱测量，追踪宇宙的大尺度结构。未来十年，鲁宾天文台的时空遗产巡天（LSST）还将进行一项规模空前的光度星系巡天计划，包括利用背景星系的弱引力透镜（WL）测量宇宙剪切，以绘制投影的大尺度结构。我们认为，在非层析宇宙剪切和毫米波LIM调查，测量发射CO线在$z=0.5$ - $1$检测角交叉功率谱的前景。我们预测，一旦LSST第10年WL数据集可用，未来的LIM实验，可以想象在未来10-15年部署，将使这样的互相关检测与整体信噪比$50$，虽然目前的探路者一代CO/[C II]调查更有可能实现边缘$2σ$检测对早期LSST WL数据集。该信号具有适度的天体物理约束力，在$z\lesssim1$对宇宙分子气体密度产生竞争性约束，天体物理参数和内在对齐幅度之间的简并意味着任何一个上的外部信息都可以允许互相关分析显着改善其对另一个的约束。
2022-04-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmology with galaxy cluster weak lensing: statistical limits and experimental design
我们预测的限制，在当前和下一代弱透镜调查的集群弱透镜和数量计数的组合实现的物质集群sigma_8（z）的幅度。我们提倡一种方法，类似于星系星系透镜，在每个红移箱中的观测值是平均数计数和平均弱透镜的质量代理阈值以上的集群配置文件。主要的天体物理干扰参数是质量代理和阈值附近的真实质量之间的对数散布。对于类似于暗能量巡天（DES）、罗马太空望远镜高纬度巡天（HLS）和鲁宾天文台时空遗产巡天（LSST）的巡天，如果质量可观测散射的外部先验优于0.01，我们预测sigma_8的总精度分别为0.26%、0.24%和0.10%。在DES或HLS的情况下，对于0.05的散射先验，以及对于LSST的0.016先验，这些约束将退化约20%。罗马太空望远镜对大约2500个大质量星团进行为期一个月的观测计划，可以单独实现对sigma_8（z=0.7）的0.5%约束，或者与HLS结合实现~0.33%约束。实现集群的约束力，需要准确的知识的质量可观察的关系和严格的控制系统。我们提供了解析近似我们的数值结果，可以很容易地缩放到其他调查假设或其他方法的集群质量估计。
2021-03-26 astro-ph.CO
The VST ATLAS Quasar Survey III: Halo mass function via quasar clustering and quasar-CMB lensing cross-clustering
本研究利用VST ATLAS类星体星表，通过自相关函数、CMB引力透镜交叉相关、HOD模型拟合三种方法测量类星体暗晕质量，验证结果一致性并解释类星体光度函数的红移演化特征。
2024-10-30 astro-ph.CO
Testing the Reliability of Fast Methods for Weak Lensing Simulations: WL-MOKA on PINOCCHIO
在充分利用大尺度结构（LSS）的弱透镜效应并由此导出宇宙学参数的过程中，模拟收敛映射的产生是至关重要的。在本文中，我们提出了一个扩展的PINOCCHIO代码产生目录的暗物质晕，使它能够模拟弱透镜的LSS。像WL-MOKA一样，该方法从随机实现宇宙学初始条件开始，创建一个晕目录并将其投影到过去的光锥上，并在晕中绘制假设参数模型的质量密度分布。大规模的模式，不占晕使用线性理论。本文讨论了在用升阶拉格朗日微扰理论对PINOCCHIO中的晕进行位移时，影响收敛功率谱的系统误差，以及它们与网格分辨率的关系。我们的近似方法被证明是非常快的相比，完整的光线跟踪模拟从N体运行，并能够恢复弱透镜信号，在不同的红移，百分之几的准确性。它还允许快速构建弱透镜协方差矩阵，补充PINOCCHIO生成星系团质量函数和星系团协方差的能力，从而为计算不同探测器之间的交叉协方差铺平道路。这项工作推进了这些近似方法作为模拟和分析宇宙学目的的调查数据的工具。
2020-06-04 astro-ph.CO
Synthetic light cone catalogues of modern redshift and weak lensing surveys with AbacusSummit
本研究基于AbacusSummit N体模拟生成了高分辨率光锥弱引力透镜图及配套模拟星表，匹配了DESI、KiDS等巡天属性，并通过多种成团与透镜统计验证了其高保真度。
2023-05-19 astro-ph.CO
Weak lensing and the Dyer-Roeder approximation
距离-红移关系在宇宙学中起着重要的作用。在宇宙学的标准方法中，假设这种关系与均匀宇宙中的关系相同。由于真实宇宙不是均匀的，有几种方法可以计算修正。弱透镜近似和Dyer-Roeder关系就是其中之一。本文建立了这两个近似之间的联系。它表明，如果宇宙是均匀的，只有小，平均后消失，沿视线的密度波动，那么距离校正是可以忽略不计的。它还表明，消失的3D平均密度波动并不意味着沿视线的密度波动的平均值为零。在这种情况下，即使在线性近似中，距离校正也是不可忽略的。本文提出了修正的Dyer-Roeder关系式，并证明了这种修正的关系式与弱透镜近似下的修正是一致的。对于z ~ 2处的源，对距离的校正是百分之几的量级。因此，随着宇宙学观测精度的不断提高，对距离的准确估计是必不可少的。否则，由于距离计算错误而产生的误差可能成为系统分类的主要来源。
2010-11-17 astro-ph.CO gr-qc
Weak Lensing Approximation of Wave-optics Effects from General Symmetric Lens Profiles
Purdue University（普渡大学）；The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Phenikaa University（菲尼亚卡大学）
本文提出了一种高效方法，用于近似弱透镜情况下由一般对称透镜剖面引起的波光学效应，以改进透镜重建和暗物质研究。
2025-11-04 astro-ph.CO astro-ph.IM gr-qc
General Relativistic Corrections to the Weak Lensing Convergence Power Spectrum
我们使用完全非线性广义相对论模拟计算了充满尘埃的宇宙中的弱透镜收敛功率谱$C^{κκ}(θ)$。然后，频谱进行比较，以更标准的，近似计算通过计算的Barthel（牛顿）的潜力，在线性化的重力和利用玻恩近似。我们发现修正的角度功率谱振幅的百分之十，在非常大的角度尺度，$\ell ~ 2-3$，并在中间的角度尺度的$\ell ~ 20-30$的水平修正。
2017-07-20 astro-ph.CO gr-qc
The Born approximation in wave optics gravitational lensing revisited
本文重新探讨波光学引力透镜中的玻恩近似，发现透镜畸变与质量分布通过卷积关联，并证明点质量透镜下近似在w<1时有效，精度随wy^{-2}变化。
2025-04-01 astro-ph.CO gr-qc
Weak lensing of gravitational waves in wave optics: Beyond the Born approximation
本文通过构建后玻恩近似并推导放大率和相位调制至引力势三阶项，研究引力波弱透镜中玻恩近似的有效性，发现点质量情形下信号增强可降低探测所需事件数，并给出玻恩近似失效的条件。
2023-08-07 astro-ph.CO gr-qc
The inner mass power spectrum of galaxies using strong gravitational lensing: beyond linear approximation
在过去的十年中，单个大质量暗物质子晕的探测已经有可能使用强引力透镜成像中的势校正形式。在这里，我们提出了一个统计形式主义强引力透镜表面亮度异常的透镜星系中的暗物质分布所产生的透镜电位波动。我们认为这些波动作为一个高斯随机场除了未扰动的光滑透镜模型。这是非常相似的弱透镜形式主义，我们表明，以这种方式，我们可以测量这些扰动的潜力的功率谱。我们测试的方法，将其应用到模拟不同的几何形状的镜头，并通过执行MCMC分析的理论功率谱。这种方法可以测量早期类型星系的密度波动在1-10千秒差距的尺度上，在典型的均方根水平的百分之一，使用一个单一的镜头系统观察与典型的信噪比在一个单一的轨道上获得的哈勃空间望远镜。
2017-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Non-Gaussian information from weak lensing data via deep learning
Columbia University（哥伦比亚大学）
弱透镜映射包含的信息超出了小尺度上的两点统计。最近的许多工作都试图通过一系列不同的可观测量或通过透镜场的非线性变换来提取这些信息。在这里，我们训练并应用2D卷积神经网络模拟无噪声透镜映射，覆盖{ $Ω_m,σ_8$ }范围内的96个不同的宇宙学模型。使用{ $Ω_m,σ_8$ }平面中的置信度轮廓的面积作为品质因数，来自于在1.0弧分的尺度上平滑的模拟收敛图，我们表明神经网络产生比功率谱更严格的约束$\approx 5 \times$，并且比透镜峰更严格的约束$\approx 4 \times$。这些增益说明了弱透镜数据编码宇宙学信息的程度，这些信息是功率谱甚至其他非高斯统计数据（如透镜峰）无法获得的。
2018-05-01 astro-ph.CO cs.LG stat.ML
Weak gravitational lensing of finite beams
弱引力透镜的标准理论依赖于无限小光束近似。在这种情况下，图像被扭曲的收敛和剪切，其各自的来源非物理依赖于解决问题的分布-所谓的里奇-外尔问题。在这封信中，我们提出了一个强透镜启发的形式主义来描述有限梁的透镜。我们解决的Ricci-Weyl问题明确表明，收敛是由封闭的光束，无论其分布。此外，剪切原来是由梁的有限性系统地增强。这意味着，特别是，剪切和收敛之间的凯撒-斯奎尔斯关系被违反，这可能对弱透镜调查的解释产生深远的影响。
2017-11-07 astro-ph.CO gr-qc
