The Relevance of the Cosmological Constant for Lensing
本文综述了Kottler（Schwarzchild-de Sitter）时空中关于宇宙学常数对光被球形质量弯曲的影响的一些最新进展。本文还讨论了如何将这种效应应用于宇宙学中的引力透镜中。从这篇评论中出现的画面是，似乎可以公平地断言，$Λ$对光的弯曲的贡献现在已经得到了很好的建立，而把$Λ$光弯曲项放在宇宙学背景下仍然受到一些解释，需要进一步的工作和澄清。
2010-05-31 astro-ph.CO gr-qc
Impact of lensing bias on the cosmological dispersion measure
本研究基于宇宙学微扰理论推导了不均匀物质分布的引力透镜效应对快速射电暴宇宙学色散量系综平均的偏置，发现透镜偏置和放大率偏置会导致DM-红移关系在百分比级别产生偏差，必须予以考虑。
2024-10-17 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinear relativistic corrections to cosmological distances, redshift and gravitational lensing magnification. II - Derivation
我们提出了一个推导宇宙学距离红移关系的微扰论的二级。此外，我们发现观测到的红移和透镜放大率为二阶。我们并不要求密度对比很小，只要求度规势和奇速度很小。因此，我们的结果适用于非线性区域，并可以用于大多数暗能量模型。我们提出的结果，可以很容易地计算在N体模拟的形式。本文伴随arXiv：1207.2109，其中的关键结果总结在一个物理透明的形式和应用进行了讨论。
2014-09-22 astro-ph.CO gr-qc
No evidence for the evolution of mass density power-law index $γ$ from strong gravitational lensing observation
本文考虑具有球对称幂律质量分布$ρ_{tot}(r)\sim r^{-γ}$的奇异等温球透镜模型。利用强引力透镜（SGL）观测，结合其他宇宙学观测，研究了质量密度幂律指数$γ$是否具有宇宙学演化性.我们还通过考虑几个简单的动力学暗能量模型来检验$γ$的约束结果是否受到宇宙学模型的影响。我们发现，对$γ$的约束主要由SGL观测决定，与宇宙学模型无关，没有发现从SGL观测到的$γ$演化的证据.
2017-05-14 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational lensing in plasma: Relativistic images at homogeneous plasma
我们研究了等离子体的存在对史瓦西黑洞透镜形成的相对论图像的影响。当引力体被等离子体包围时，由于折射性质，透镜角取决于电磁波的频率，以及光在等离子体中的引力场中传播的色散性质。最后一个效应导致了即使在均匀等离子体中，等离子体中的引力偏转角也与真空情况下的引力偏转角不同。这个角度取决于光子的频率，类似于折射棱镜光谱仪的特性。在这里，我们考虑的情况下，一个强大的偏转角的光，附近的史瓦西黑洞，周围的均匀等离子体。渐近公式的情况下，一个非常大的偏转角，超过$2π$。我们应用这些公式计算的位置和放大率的相对论图像在均匀的等离子体，这是由光子执行一个或几个旋转周围的中心对象。我们的结论是，均匀等离子体的存在增加了相对论环的角尺寸或从引力中心的点图像的角分离。均匀等离子体的存在也增加了相对论图像的放大率。当光子频率达到等离子体频率时，角间距和放大率明显大于真空情况。
2013-05-30 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinear relativistic corrections to cosmological distances, redshift and gravitational lensing magnification. I - Key results
下一代望远镜将迎来一个精确宇宙学的时代，能够确定宇宙学模型，超越百分比水平。为了使这一点有效，理论模型必须被理解到至少相同的精度水平。一系列微妙的相对论效应仍有待于理论上的探索，并提供了在这个新领域探索广义相对论的潜力。在一般的暗能量模型下，给出了距离-红移关系到二阶宇宙学扰动理论。这个关系决定了高精度源的放大率，以及在轻度非线性区域的红移空间失真。我们确定了一系列新的透镜效应，包括：双积分和非线性积分Sach-Wolfe贡献，横向多普勒效应，从诱导矢量模式和引力波背景的透镜，除了从二阶势的透镜。多普勒透镜的红移空间失真的修改被确定。最后，我们发现一个新的双耦合的密度波动集成沿视线，和梯度的密度波动耦合横向速度沿视线。它们可能很大，因此为引力透镜和广义相对论提供了重要的新探测。这篇论文伴随着arXiv：1402.1933，其中给出了一个全面的推导。
2014-09-22 astro-ph.CO gr-qc
Exact general relativistic lensing versus thin lens approximation: the crucial role of the void
我们在基于LTB度规的FRW宇宙学背景下，利用精确的广义相对论模型结构研究了宇宙学结构的引力透镜。测地线方程的积分原来是一个微妙的任务。我们认识到，使用秩8（7）和10（11）龙格库塔数值方法会导致数值效应，因此是不可靠的。所谓的半隐式Rosenbrock方法，然而，原来是一个可行的集成方法，我们的问题。然后将模型结构的不同密度分布的测地线方程的积分计算的偏差角与相应的薄透镜近似的偏差角进行比较。使用熟悉的NFW密度分布，它表明，独立的截断细节的薄透镜近似实质上不同于精确的相对论计算。对于不同的碰撞参量，偏转角的差异可高达约30%。然而，使用修改后的NFW密度分布与一个空隙，然后再去FRW背景，如所需的一个精确的广义相对论模型，薄透镜近似几乎完全符合广义相对论计算。
2013-04-18 astro-ph.CO gr-qc
The gauge invariant cosmological Jacobi map from weak lensing at leading order
我们用微扰理论计算了一阶弱透镜Jacobi映射，证明了它是规范不变的，也是对称的。因此，线性扰动不会引起任何旋转。然而，矢量和张量扰动诱导$B$ -模式的剪切。我们发现，相反，往往是在文献中声称的，剪切$B$模式的功率谱是不完全由旋转功率谱。此外，$E$模式剪切功率谱不是由收敛功率谱确定的。虽然这种差异对于标量扰动来说很小，但对于张量扰动，即引力波，它变得非常相关。
2022-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Joint cosmological inference of standard sirens and gravitational wave weak lensing
通过对同一数据集的滤波，首次实现了标准塞壬和引力波弱透镜的联合推断。我们设想在21世纪30年代末左右出现一个后LISA的场景，那时LISA将积累大量的高红移探测; LIGO-VIRGO将完成对低红移的观测，爱因斯坦望远镜将开始对可能与LISA重叠的红移进行新的观测。到那时，欧几里得和其他宇宙学探测器将提供百分比水平的约束，但大多数情况下，他们已经没有能力进一步改进了。我们得出预测假设$\sim1\,\text{deg}^{-2}$检测到的来源，结合光谱的后续行动（如欧几里得，DESI，或ATHENA）。由于标准塞壬作为几何探测器的统计能力--提升了引力波弱透镜中的关键简并--并且没有假设外部先验，对暗物质及其集群的约束，即$Ω_m$和$σ_8$，可以实现$2\%$和$3\%$。哈勃常数在所有情况下都可以被限制为优于$1\%$;暗能量密度$Ω_Λ$优于$2\%$，曲率$Ω_K$优于$0.02$ ;标量波动的振幅和光谱倾斜$\ln(10^{10}A_s)$和$n_s$优于$2\%$和$7\%$。作为一个完全独立的宇宙学探测器，标准塞壬和引力波弱透镜的联合推断可能有助于解决目前在其他宇宙学探测器（如CMB，星系透镜和Ia型SN）之间观察到的紧张关系，并区分残余系统学和新物理学。
2019-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Constraining cosmological parameters from strong lensing with DECIGO and B-DECIGO sources
长期以来，引力透镜一直被用来测量或约束宇宙学模型。虽然LIGO/Virgo尚未观测到引力波的透镜效应，但预计未来日本星载干涉仪DECIGO和B-DECIGO如果运行4年，可以探测到几个到几百个透镜事件。在已知引力波透镜事件的情况下，我们可以通过引力波透镜统计和时间延迟方法来估计宇宙学参数的约束。利用透镜统计方法，即使有中等的不确定性，透镜红移的知识也会为物质的能量密度参数$Ω_M$设定严格的界限，即最好是$0.288\lesssimΩ_M\lesssim0.314$。对哈勃常数$H_0$的约束可以使用时间延迟方法来确定。发现在$5σ$上，DECIGO的$|δH_0|/H_0$的范围从$3\%$到$11\%$，而B-DECIGO将给出约束较少的结果，$8\%-15\%$ .在这项工作中，亮度距离和时间延迟距离的不确定度分别设置为$10\%$和$20\%$。测量这些距离的改进将收紧边界。
2021-07-21 astro-ph.CO gr-qc
Implications from simulated strong gravitational lensing systems: constraining cosmological parameters using Gaussian Processes
强引力透镜系统（SGL）将宇宙学信息编码为源/透镜距离比$\mathcal{D}_{\rm obs}=\mathcal{D}_{\rm ls}/\mathcal{D}_{\rm s}$，可用于精确约束宇宙学参数。在本文中，基于未来的测量390强透镜系统从即将到来的LSST调查，我们已经成功地重建的距离比$\mathcal{D}_{\rm obs}$（与源红移$z_s\sim 4.0$），直接从数据，而不假设任何参数的形式。最近开发的方法的基础上，模型无关的重建方法，高斯过程（GP）被用于我们的研究这些强透镜系统。我们的研究结果表明，独立测量的物质密度参数（$Ω_m$），可以预期从这样强的透镜统计。更具体地说，可以预期在一致性$Λ$ CDM模型中以$ΔΩ_m\sim0.015$的精度估计$Ω_m$，该模型提供了与普朗克2015结果相当的$Ω_m$约束。在修正的引力理论（DGP）框架下，未来LSST巡天的390个可探测星系透镜体将导致$ΔΩ_m\sim0.030$的严格拟合。\textbf{Finally, we have discussed three possible sources of systematic errors (sample incompleteness, the determination of length of lens redshift bin, and t…
2019-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Perturbative and numerical study of nonlinear relativistic effects in weak lensing
Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Université de Genève（日内瓦大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文研究了弱引力透镜中非线性相对论效应，通过Jacobi映射方法推导了旋转场、剪切B模及其角功率谱，发现考虑Sachs基底平行运输后，旋转与剪切B模谱分离，且在大角尺度上修正达5%，并首次分析了框架拖拽对剪切B模角功率谱的影响。
2026-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological constant and lensing
在不使用透镜方程的情况下，重新计算了孤立球质量对光的曲率的宇宙学常数的影响，并与透镜星团进行了比较。
2007-12-10 astro-ph gr-qc
Current data are consistent with flat spatial hypersurfaces in the $Λ$CDM cosmological model but favor more lensing than the model predicts
我们研究了三对倾斜的$Λ$ CDM宇宙学模型的性能，其中两对允许非平坦的空间超曲面，具有来自普朗克的CMB温度和偏振功率谱数据（P18），P18透镜（透镜）和非CMB数据（非CMB）。对于这六个模型，我们测量了宇宙学参数，并研究了这些模型中的数据集是否相互一致。这些模型中有一半允许透镜一致性参数$A_L$作为额外的自由参数，而其他三个具有$A_L = 1$。倾斜的空间平坦模型假设通常的原始空间不均匀性功率谱。倾斜非平坦模型假设普朗克群分析中使用的原始功率谱[普朗克$P(q)$ ]或最近计算的功率谱[新$P(q)$ ]。在倾斜的非平坦模型与$A_L=1$，我们发现P18数据和非CMB数据的宇宙学参数约束之间的差异，这是足够大的，以排除普朗克$P(q)$模型在3 $σ$，但不是新的$P(q)$模型。虽然P18数据和非CMB数据分别有利于一个封闭的几何形状，当P18+非CMB数据联合分析时，有利于非平坦超曲面的证据消退。当允许$A_L$变化时，P18数据和非CMB数据之间的差异宇宙学约束消退。从最严格的P18+透镜+非CMB数据组合中，我们得到几乎与模型无关的约束，并发现$A_L>1$选项优于$Ω_k<0$选项，对于所有模型，$A_L$参数均比1大$\sim 2.5σ$。根据偏差信息标准，在P18+透镜效应+非CMB分析中，变化的$A_L$选项处于比$A_L=1$选项更受青睐的边缘，这可…
2023-02-16 astro-ph.CO gr-qc
Strong lensing with positive cosmological constant
在正宇宙学常数存在的条件下，研究了孤立球对称质量分布的强透镜效应。计算了偏转角和时间延迟，并与类星体SDSS J1004+4112的多重像进行了比较。
2008-05-11 astro-ph gr-qc
Relativistic weak lensing from a fully non-linear cosmological density field
在本文中，我们研究宇宙学弱透镜的非线性尺度，并表明，有牛顿和相对论的贡献，后者也可以从标准的牛顿模拟提取。我们使用后弗里德曼形式主义，后牛顿类型的宇宙学框架，推导出完整的弱透镜偏转角有效的非线性尺度上的任何度量引力理论。我们表明，唯一的贡献项，是二次在一阶偏转是预期的玻恩校正和透镜透镜耦合项。我们使用这个偏转角来分析矢量和张量对E-和B-模式宇宙剪切功率谱的贡献。在我们的方法中，一旦引力理论被指定，度规分量就以一种定义明确的方式与物质含量相关。在广义相对论的基础上，我们为GR $+Λ$ CDM宇宙写下了一套完整的方程，用于计算牛顿N体模拟中所有可能的透镜项。我们说明了这与矢量势，并表明，在GR $+Λ$ CDM宇宙中，其贡献的E-模式是可以忽略不计的相对于传统的牛顿标量势，即使在非线性尺度。因此，在牛顿N体模拟给出了一个很好的近似的物质动力学的标准假设下，我们表明，标准的射线追踪方法给出了一个很好的描述$Λ$ CDM宇宙学。
2015-11-05 astro-ph.CO gr-qc
General Relativistic corrections in density-shear correlations
我们研究了相对论光锥计算引起的切向剪切与星系数的相关性的修正，也称为星系-星系透镜效应。星系-星系透镜效应的标准方法将前景仓中源的数量密度视为可观测的，而实际上由于相对论修正的存在，它是不可观测的。我们发现，已经在所涵盖的DES第一年的数据的红移范围内，这些目前被忽视的相对论性条款导致高达50%的系统校正的密度剪切关联函数的最高红移箱。这种校正主要是由这样一个事实，即一个红移箱的数量计数不仅透镜源在一个背景箱，但本身再次透镜的所有质量之间的观察者和计数的源人口。相对论修正目前在标准的星系-星系分析中被忽略了，而一个计数的源群的额外透镜效应只包括在误差预算中（通过协方差矩阵）。在越来越高的红移和更大的尺度上，这些相对论和透镜修正变得越来越重要，我们在这里认为，它是更有效的，也更干净，占这些修正的密度剪切相关。
2018-06-14 astro-ph.CO gr-qc
Does Cosmological Term Influence Gravitational Lensing?
我们分析了在宇宙学项存在下星系或星系团对光的弯曲。转到Friedmann-Robertson-Walker坐标系，实际上用于描述实际观测，我们证明了宇宙学常数实际上不影响透镜效应。
2008-01-11 astro-ph gr-qc
More on the relativistic images produced in gravitational lensing
Linnaeus University（林奈大学）；INFN Sez. di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
本文研究了黑洞模型中引力透镜性质及相对论图像的形成，通过数值计算分析了电荷和自旋参数对观测量的影响。
2025-11-28 gr-qc
Probability Distribution Functions of Cosmological Lensing: Convergence, Shear, and Magnification
我们进行高分辨率的光线追迹模拟，调查概率分布函数（PDF）的透镜收敛，剪切，和放大远源的红移$z_s=20$。我们特别注意散粒噪声效应在$N$体模拟明确显示它如何影响方差的收敛。通过近似关系$μ=(1-κ)^{-2}$，我们证明了收敛和放大概率密度函数是密切相关的，它可以很好地再现概率密度函数的行为，直到高放大率的尾部.在源平面中测量的平均收敛被发现是系统性的负，而不是零，因为经常假设，并与收敛方差。我们提供了简单的分析公式的PDF，再现模拟PDF合理以及广泛的红移和平滑的大小。作为光线追迹模拟的明确应用，我们研究了遥远星系和类星体的强透镜几率和放大效应对光度函数的影响。
2011-08-16 astro-ph.CO gr-qc
The theory of stochastic cosmological lensing
在小光源（如超新星）所对射的光束的尺度上，物质不能准确地描述为流体，这就质疑了标准宇宙透镜对这些情况的适用性。在这篇文章中，我们提出了一个新的形式主义来处理小尺度透镜作为一个扩散过程：萨克斯和雅可比方程的传输窄光束被视为朗之万方程。我们推导出相关的福克-普朗克-柯尔莫哥洛夫方程，并利用它们推导出角距离的平均值和色散的一般分析结果。这种形式主义应用于随机爱因斯坦-斯特劳斯瑞士奶酪模型，使我们能够：（1）显示所涉及计算的显式示例;（2）针对光线追踪模拟和直接数值积分检查该方法的有效性朗之万方程的数值积分。作为一个副产品，我们得到了一个后Kantowski-Dyer-Roeder近似，占潮汐扭曲的角距离的影响，与数值结果非常吻合。此外，角距离的色散在某些区域被正确地再现。
2015-11-13 astro-ph.CO gr-qc
The effects of structure anisotropy on lensing observables in an exact general relativistic setting for precision cosmology
近年来，在追求精确宇宙学的过程中，对相对论性、高阶和非线性效应的研究已成为必要。我们在这里开发和应用一个框架来研究引力透镜的精确模型在广义相对论，不限于均匀性和各向同性，并在完全的非线性和相对论效应。我们应用的框架，一个特定的，各向异性的星系团模型是基于修改后的NFW晕密度分布和描述的Szekeres度量。我们研究的各向异性水平的增加，在星系团透镜观测像收敛和剪切的各种透镜几何形状的影响，发现一个强大的非线性响应的收敛和剪切射线通过各向异性区域的集群。在一个球对称结构的预期值的偏差是不对称的路径方向，因此将持续作为一个统计效果时，平均在一些合奏这样的集群。在各种几何形状中所得到的相对差异可以大到约2%，8%和24%，分别作为总簇质量的一部分，在各向异性水平为5%，10%和15%的收敛测量中。对于剪切的总幅度，相对差异可以在结构的中心附近增长，对于相同水平的各向异性，平均在两个极端几何形状上，可以增长到15%、32%和44%。如所预期的，对于沿着结构中的最大偶极各向异性的轴的方向通过的射线，会聚受到最强烈的影响，而对于沿着与该轴正交的方向通过的射线，剪切受到最强烈的影响。由于各向异性结构的这些效应将影响透镜测量，必须在精确宇宙学时代进行全面检查。
2014-04-09 astro-ph.CO gr-qc
Transient Weak-Lensing by Cosmological Dark Matter Microhaloes
本文研究了由暗物质微晕的瞬态弱透镜效应引起的宇宙学点源视通量的时间变化。假设一个横向运动的微晕相对于我们的视线，我们推导出弱透镜放大率的时间功率谱之间的对应关系，和小尺度上的密度的空间功率谱。考虑到不同的近似的小尺度结构的暗物质，我们预测的宇宙学点源的视星等变化多达$10^{-4}-10^{-3}$，由于这种效果，在一段时间内的几个月。对于$\sim 10^4$中的一部分来说，这种红色光度噪声具有几乎完美的高斯统计数据。我们还比较了瞬态弱透镜功率谱与背景效应，如宇宙尺度上的恒星微透镜。像SDSSJ1004+4112强透镜系统这样的星系或星系团透镜的类星体，具有多个图像，是一个适合于本研究的系统：（i）使用不同图像之间的时间延迟方法，我们可以消除类星体的内在变化，（ii）强透镜增强瞬态弱透镜的信号。我们还要求图像与透镜结构中心的角度间隔很大，以尽量减少恒星微透镜的污染。通过用10米级望远镜对类星体强透镜系统的长期监测，我们可以研究作为暗物质结构组成部分的暗微晕的存在。未能探测到这个信号可能是由小尺度上冷暗物质（CDM）层次结构的崩溃引起的，或者被解释为反对CDM范式的证据，例如支持修改的重力模型。
2013-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lensing in the Einstein-Straus solution
本文比较了Kantowski等人对具有正宇宙学常数的Einstein-Straus解中透镜效应的解析处理和本文作者的数值处理。该协议被认为是极好的。
2010-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Relativistic Images in Randall-Sundrum II Braneworld Lensing
本文研究了Randall-Sundrum II膜世界中黑洞的引力透镜效应。我们使用数值技术来计算透镜观测使用潮汐Reissner-Nordstrom（TRN）和Garriga-Tanaka度规检查超大质量黑洞和原生黑洞。我们在TRN度规中引入了一种新的参数化潮汐荷的方法，这使得膜世界原始黑洞的图像放大率与它们的四维类似物相比有了很大的提高。最后，我们提供了一个数学分析，使我们能够分析任何静态的，球对称度量的弯曲角的对数近似的有效性。我们将其应用到TRN度量，并表明它是有效的任何量的潮汐电荷。
2010-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on the dark matter and dark energy interactions from weak lensing bispectrum tomography
利用弱透镜收敛功率谱和双谱估计了唯象相互作用暗能量模型的宇宙学参数不确定度。我们专注于双谱层析成像，并研究如何以及弱透镜双谱层析成像可以约束暗扇区之间的相互作用，以及其他宇宙学参数。采用Fisher矩阵分析，我们预测参数的不确定性来自弱透镜双谱与双箱层析成像和放置上界的强度之间的相互作用的黑暗部门。宇宙剪切将从即将到来的弱透镜巡天中以高灵敏度测量，因此它使我们能够使用弱透镜的高阶关联函数来约束暗扇区之间的相互作用，并将潜在地提供与其他观测相结合的更严格的结果。
2017-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Beyond lensing by the cosmological constant
重新考虑了长期存在的问题，即宇宙学常数是否直接影响引力透镜引起的光的偏转。我们使用一种新的方法的基础上霍金准局部质量的球体擦过光线和分裂成本地和宇宙学的部分。以前的文献仅限于宇宙学常数，现在被扩展到任何形式的加速宇宙的暗能量，其中嵌入了引力透镜。
2017-01-09 gr-qc
Analytical approach to strong gravitational lensing from ultracompact objects
来自黑洞的强引力透镜导致相对论图像的形成，特别是相对论爱因斯坦环。对于具有事件视界的物体，不稳定光环（光子球）的半径是可能形成相对论图像的最小半径。对于不存在水平线的超紧凑天体，在这个半径内可以形成额外的相对论图像和环。在本文中，我们提供了一个分析方法来处理强引力透镜从这样的超紧凑的对象，这是实质上不同的黑洞的情况下，首先报告的Bozza。在这里，我们的分析表明，在不稳定光环（光子球）内部的相对论图像的角分离和放大率可能比它外面的高几个数量级，这表明强引力透镜的性质与黑洞和超紧凑物体有根本的不同。
2019-05-18 gr-qc
Lensing at cosmological scales: a test of higher dimensional gravity
引力透镜天文学的最新发展为在宇宙学尺度上绘制引力势图铺平了道路。我们强调，将这些数据与传统的大尺度结构调查进行比较，将为我们提供在这种尺度下的重力测试。这些约束在高维宇宙学模型的框架中可能是非常重要的。
2000-12-01 astro-ph gr-qc hep-ph
Strong gravitational lensing by Schwarzschild black hole
史瓦西黑洞可以产生强烈的引力透镜。相对论图像是由于光在黑洞周围弯曲而产生的。提出了一个研究强引力透镜的模型方程。该模型方程可以很好地描述从非常接近光子球的范围到第一相对论像的弯曲角。
2012-08-16 gr-qc
On the influence of the cosmological constant on gravitational lensing in small systems
宇宙学常数λ影响引力透镜现象。在这里计算的贡献，λ的多个图像的可观察到的角位置和它们的放大和时间延迟通过在弱偏转极限的运动方程的Schwarzschild-de Sitter度量的研究。由于Lambda，未分辨的图像被稍微缩小，爱因斯坦环的半径减小，时间延迟增加。然而，对于近距离镜片，该影响可忽略不计。在宇宙学常数为零的情况下，我们给出了Schwarzschild黑洞透镜效应的一些新结果。
2008-01-16 astro-ph gr-qc
Cosmological Parameter Estimation Using Current and Future Observations of Strong Gravitational Lensing
宇宙学的显著发展得益于宇宙距离测量方法的日益完善，包括绝对距离和相对距离。然而，近年来出现的宇宙学张力促使我们探索独立和精确的晚宇宙探测器。强引力透镜（SGL）的两个观测效应--透镜星系的速度色散和多幅图像之间的时间延迟，可以分别提供相对距离和绝对距离的测量，它们的结合有可能打破宇宙学参数之间的简并，使宇宙学参数受到严格的约束。在本文中，我们结合观测到的130个SGL系统的速度色散测量和7个SGL系统的时间延迟测量来约束暗能量宇宙学模型。结果发现，这两种效应的组合并没有像预期的那样显著地打破宇宙学参数之间的简并。然而，通过对8000个速度色散测量良好的SGL系统和55个时间延迟测量良好的SGL系统的模拟，我们发现两种效应的结合可以显著地打破参数的简并性，使宇宙学参数的约束精度达到精确宇宙学的标准。我们认为SGL的观测结果将成为精确测量宇宙学参数的一个有用的晚宇宙探测器。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on small-scale cosmological fluctuations from SNe lensing dispersion
我们提供了超新星透镜色散的小尺度宇宙学密度功率谱的预测。参数化的原始功率谱与运行$α$和运行的运行$β$的光谱指数，我们排除了大的积极的$α$和$β$参数，导致太大的透镜色散超过目前的观测上限。我们运行了无碰撞暗物质粒子的宇宙学N体模拟，以研究具有正运行参数的原始功率谱的非线性演化。当进入非线性区域时，功率谱的初始小尺度增强在很大程度上被消除。例如，即使在$k>10h {\rm Mpc}^{-1}$处的线性功率谱被增强了$1-2$数量级，该增强也大大降低到后期的$2-3$的因子（$z \leq 1.5$）。因此，由暗物质涨落引起的透镜色散对运行参数的约束很弱。当包括重子冷却效应（这大大增强了小尺度的集群），约束是可比的或更严格的普朗克约束，取决于UV截止。需要对重子过程的非线性物质谱进行进一步的研究，以达到严格的约束。
2015-04-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A Cosmological Test of Standard Gravity by Weak Lensing
标准爱因斯坦引力中大尺度结构的形成是由几何因子测量的膨胀历史H（z）唯一决定的。通过生长结构测试可检测到与预期标准结构形成的可能偏离。我们设计了新的偏差参数来检验大尺度下的标准重力，并通过弱透镜实验估计了期望误差。通过测量2%精度内的差曲率扰动（Φ-φ）/2，可以将目前的有效牛顿常数G_N限制在10%精度左右。
2006-03-06 astro-ph gr-qc
Gravitational Wave Interference via Gravitational Lensing: Measurements of Luminosity Distance, Lens Mass, and Cosmological Parameters
引力波的引力透镜可能会导致干涉仪可检测到的拍频模式。这类信号的特征是在螺旋早期存在拍频模式，随后是看似随机变化的轮廓。在第一次应变峰值之后，信号采取通常的波形并且第二次应变峰值。一旦这个信号被探测到，就可以得到实际的放大系数，因此双星系统的真实光度距离就知道了。如果透镜可以用一个质点或一个奇异的等温球来描述，那么时滞和放大因子的函数形式就足够简单，因此我们可以推断出透镜的质量或宇宙学参数。
2020-03-07 gr-qc
Gravitational lensing by wormholes
我们研究了两个虫洞的引力透镜，Janis-Newman-Winnicour（JNW）虫洞和Ellis虫洞。计算了强场极限下的偏转角，比较了两种虫洞的各种透镜参数。结果表明，JNW虫洞具有相对论性像，而Ellis虫洞由于没有光子球而没有相对论性像。
2008-06-25 gr-qc
Cosmological model-independent constraints on spatial curvature from strong gravitational lensing and type Ia supernova observations
将距离和定则应用于强引力透镜（SGL）和Ia型超新星（SN Ia）观测，可以提供一种有趣的与宇宙模型无关的方法来确定宇宙曲率参数$Ω_k$。在本文中，新编制的数据集，包括161个银河系规模的SGL系统和1048个SN Ia数据，我们放置在$Ω_k$广泛使用的SGL研究中的三种类型的透镜模型的框架内的约束。此外，为了研究不同质量透镜样本对结果的影响，我们根据居间星系的中心速度色散将SGL样本分为三个子样本。在奇异等温球（SIS）和扩展的幂律透镜模型中，一个平坦的宇宙是支持的不确定性约为0.2，而一个封闭的宇宙是首选的幂律透镜模型。我们发现，镜头模型的选择和SGL数据的分类实际上可以影响$Ω_k$的约束显着。
2020-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relativistic Aberration and the Cosmological Constant in Gravitational Lensing I: Introduction
本文分析了Schwarzschild de Sitter空间中的零测地线，特别注意了它们的整体“弯曲角”、局部可测角以及宇宙学常数的影响。我们利用一个通用的技术，它允许找到可观察到的零轨迹的交叉角分析。作为其应用之一，建立了广义相对论像差关系。是否宇宙学常数，$Λ$，有助于光的轨道和相关的可观测量的问题进行了详细讨论。我们还讨论了正在进行的关于这个问题的辩论，并回应了最近关于这个主题的一些论文。可测量的数量的依赖关系的运动观察员强调整个。给出了在史瓦西-德西特背景下观测者的可测交叉角的精确公式和引力透镜方程。
2016-09-16 gr-qc
Strong gravitational lensing of a five-dimensional charged, equally rotating black hole with a cosmological constant
本文研究了Cvetič-Lü-Pope五维带电旋转黑洞的强引力透镜现象，计算了光子球半径、偏转角等可观测量，并对M87和SgrA*进行建模，揭示了引力时间延迟对光子球半径及准正规模式的影响。
2025-04-01 gr-qc
On the effect of the cosmological expansion on the gravitational lensing by a point mass
我们分析了宇宙膨胀对由质点引起的光偏转的影响，采用McVittie度规作为嵌入膨胀宇宙中的点状透镜的几何描述。在一个通用的情况下，非恒定的哈勃参数$H$，我们推导和近似求解零测地线方程，找到一个表达式的弯曲角$δ$，我们扩大的权力的质量，最近的办法距离比和碰撞参量，以镜头的距离比。事实证明，前面提到的膨胀的主导阶数与Schawarzschild度规计算的相同，宇宙学修正只在次主导阶数上对$δ$有贡献。我们明确地计算这些宇宙学修正的PDMATHAMM常数的情况下，发现它们提供了一个修正的顺序$10^{-11}$的透镜质量估计。
2016-08-31 gr-qc
A general relativistic argument for dark matter existence without invoking non-Keplerian rotation curves and gravitational-lensing data
这篇论文已被撤回的作者，因为在方程中提出的比例。(13)对于w = p/rho的所有值，并不保持时间冻结。因此，需要一个单独的更详细的分析，其中包含对所有w值都有效的广义Buchdahl不等式。新的分析还将关注比率的时间演变（13）。基本结果保持不变，但结果来自w=0的情况。
2006-01-28 astro-ph gr-qc hep-th
Reissner-Nordstrom black hole lensing
在本文中，我们研究了强引力透镜的情况下，透镜是一个Reissner-Nordstrom黑洞。我们得到了基本方程，并表明，在Schwarzschild黑洞的情况下，除了主图像和次图像，两个无限集的相对论性图像的形成。我们发现相对论图像的位置和放大的解析表达式。的形式主义的情况下，低质量的黑洞放置在星系晕。
2003-02-14 gr-qc
Lensing and caustic effects on cosmological distances
我们考虑的变化发生在宇宙学的距离，由于一些零测地线通过低密度区域，而另一些通过透镜引起的焦散线的综合影响。这种效应的组合增加了对应于给定立体角的观察到的面积，即使在大角度尺度上平均时，通过所有尺度上增加的累加效应，但特别是在微观角度尺度上;然而，角度大小在大角度尺度上不会受到显著影响（当焦散发生时，面积距离和角直径距离不再一致）。我们比较我们的结果与其他作品的透镜，声称没有这样的效果，并解释为什么效果确实会发生在（现实）的情况下，焦散由于透镜是显着的。这种效应对计数是否重要取决于相关的角尺度和宇宙中不均匀性的分布。它也可能影响小角度尺度上CBR各向异性的光谱，实际上焦散可以在小尺度上将非高斯签名引入CMB中，并导致比弱透镜中发生的各向异性更强的混合。
1998-01-28 astro-ph gr-qc
On lensing by a cosmological constant
最近的几篇论文提出，宇宙学常数λ直接影响光的引力偏转。我们把这个问题在宇宙学的背景下，推导出一个表达式的线性势控制宇宙弯曲的光，发现它没有明确的依赖于宇宙学常数。为了探讨在静态Kottler度规中出现的明显的依赖于λ的势的物理起源，我们强调了导致光行差的两个经典效应。第一个与观察者相对于源的运动有关，并包含了熟悉的角直径距离的概念。第二项，这已被证明是争论的根源，来自宇宙加速，但很少被考虑，因为它消失的光子径向运动。这种明显的光弯曲形式，即使在平坦均匀的宇宙中，也会出现弯曲的测地线。然而，这不能被解释为真正的透镜效应，因为它的值取决于观察者的参考系。因此，我们的结论是，在包含λ的宇宙中，引力透镜的标准结果不需要修改，λ的任何影响都被限制在可以忽略的高阶项。
2009-11-14 astro-ph gr-qc
Strong field gravitational lensing by a charged Galileon black hole
强场引力透镜与弱场中的引力透镜截然不同，因为光在逃逸之前绕透镜绕一个无限大的圈而呈现相对论图像。我们研究了带电伽利略黑洞引起的透镜效应，期望它有可能避开无毛定理。我们计算了带电伽利略黑洞的不同相对论像之间的角间距和时间延迟。所有这些观测值都可以用来区分带电的伽利略黑洞和其他黑洞。我们估计这些观测值的幅度最近的超大质量黑洞Sgr A*。带电伽利略黑洞的强场透镜观测值可以接近潮汐Reissner-Nordström黑洞或Reissner-Nordström黑洞的观测值。如果我们能够分离出最外层的相对论性图像，并确定它们的角距、亮度差和时间延迟，将有助于区分这些黑洞，尽管这需要超越当前极限的技术。
2016-06-20 gr-qc
Strong Gravitational Lensing by Schwarzschild Black Holes
研究了当观测者和源之间存在一个黑洞时，在源像中出现的相对论环的性质。计算了碰撞参量，以及形成相对论环的射线的最近接近距离，它们的角尺寸和它们的“放大”因子，这些因子远小于1。
2008-03-17 astro-ph gr-qc
Relativistic images of Schwarzschild black hole lensing
我们将许多星系中心的大质量暗天体模拟为史瓦西黑洞透镜，并详细研究了它们引起的引力透镜效应。我们表明，史瓦西透镜的质量比之间的差分时间延迟最外的两个相对论性图像（无论是在主或副图像侧）是非常不敏感的角源位置的变化，以及透镜源和透镜观察者的距离。因此，这个比值可以用来获得星系中心黑洞质量的非常精确的数值。类似地，任何两个相对论性图像之间的角分离也对角源位置和透镜-源距离的变化极其不敏感。因此，在已知黑洞质量的情况下，两个相对论图像之间的角间距将给出黑洞距离的非常准确的结果。然而，确定黑洞的质量和距离的准确性取决于测量图像之间的差分时间延迟和角度间隔的准确性。主像和次像的偏转角以及相对论像在次像侧的有效偏转角总是正的。然而，在主图像侧上的相对论图像的有效偏转角可以是正的、零的或负的，这取决于角源位置的值和透镜的质量与其距离的比率。结果表明，相对论像的有效偏转角对分析和理解强引力场透镜效应具有重要意义。
2008-10-12 astro-ph gr-qc hep-th
Curious case of gravitational lensing by binary black holes: a tale of two photon spheres, new relativistic images and caustics
由于在事件GW 150914和GW 151226中探测到来自合并的致密双星的引力波，双星黑洞最近一直处于聚光灯下。在本文中，我们研究的引力透镜的二元黑洞建模为等质量的Majumdar-Papapetrou双洞度规，并表明，该系统显示的功能是相当前所未有的，在任何其他透镜的配置研究到目前为止。我们把注意力限制在两个完全相同的黑洞之间的平面上运动的光线上，这使我们能够采用为球对称时空中的赤道透镜而发展的技术。如果两个黑洞之间的距离低于某个阈值，系统就允许两个光子球。在单个黑洞的情况下，由于从外部（不稳定）光子球之外的区域返回的光线，形成了无限多的相对论图像，所有这些都位于相对于透镜的临界角半径之外。然而，在内部（稳定）光子球的存在下，有效势再次增加，进入外部光子球的光线可以返回，导致形成一组新的无限多个相对论图像，所有这些图像都位于上述透镜的临界半径以下。随着两个黑洞之间距离的增加，两个光子球相互接近，合并并最终消失。在没有光子球的情况下，除了形成有限数量的离散相对论图像外，该系统还显著地允许径向焦散，这在以前的相对论透镜中从未观察到。因此，双黑洞系统在光子球存在和不存在的情况下都具有新的特征。我们讨论了可能的观测签名和影响的二元黑洞透镜。
2017-01-04 astro-ph.HE gr-qc hep-th
Weak Gravitational Lensing of the CMB
弱引力透镜对宇宙微波背景（CMB）有几个重要的影响：它改变了CMB的功率谱，诱导非高斯性，并产生一个B模式偏振信号，这是一个重要的来源混淆的信号从原始的引力波。透镜信号也可以用来帮助约束宇宙学参数和透镜质量分布。我们回顾了这些影响的起源和计算。主题包括：广义相对论中的透镜效应、透镜效应势、透镜效应温度和偏振功率谱、约束暴胀的含义、非高斯结构、透镜效应势的重建、去透镜效应、天空曲率修正、模拟、宇宙学参数估计、星系团质量重建和移动透镜/偶极透镜效应。
2006-03-09 astro-ph gr-qc hep-ph
Gravitational lensing statistical properties in general FRW cosmologies with dark energy component(s): analytic results
各种天文观测一直在为宇宙中存在具有负压的暗能量成分提供强有力的证据。现在有必要在引力透镜统计和其他宇宙学测试中考虑暗能量成分。利用同动距离，我们导出了具有暗能量分量的一般FRW宇宙学模型中奇异等温球集合引起的多重像的光学深度、像分离的期望值和像分离的概率分布的解析而简单的表达式.我们还介绍了这类宇宙学模型的运动学和动力学性质，并计算了经典宇宙学实验中常用的宇宙年龄和距离测度。在某些情况下，我们能够给出比文献中其他地方发现的公式更简单的公式，这可以使暗能量分量的宇宙学测试更方便。
2001-07-13 astro-ph gr-qc
Quasi-Equatorial Gravitational Lensing by Spinning Black Holes in the Strong Field Limit
球对称的黑洞通过强场透镜效应产生两个无限系列的相对论图像，这些图像是由以与引力半径相当的距离缠绕在黑洞周围的光线形成的。在本文中，我们解决的相关性的黑洞自旋的强场透镜现象，为简单起见，集中在轨道接近赤道平面。在这种近似下，我们导出了强场极限下的二维透镜方程和相对论像的位置和放大率公式。最突出的效果是产生了一个非平凡的焦散结构。焦散线偏离光轴并获得有限的延伸。对于一个足够高的黑洞自旋，取决于源的扩展，我们实际上只能观察到一个图像，而不是两个无限系列的相对论图像。在这个区域，额外的非赤道像可能在现象学中扮演重要的角色。
2003-02-17 astro-ph gr-qc
Self-lensing flares from black hole binaries I: general-relativistic ray tracing of black hole binaries
大质量黑洞双星（MBHB）的自透镜效应，发生在两个黑洞靠近视线对齐时，预计会产生周期性的短时间耀斑。在这里，我们研究的形状自透镜耀斑（SLF）通过广义相对论射线追踪叠加的二进制BH度规，其中的发射产生的几何薄吸积流周围的每个组件。这套模型包括偏心双星轨道、黑洞自旋、不等质量双星和不同的发射模型几何。我们探索了上述参数空间，并报告了光变曲线如何作为以下参数的函数而变化：双星分离、倾角和偏心率。我们还比较了我们的光变曲线的微透镜近似，并显示如何强大的偏转，以及时间延迟效应，改变的大小和形状的SLF。如果LISA观测到来自吸入MBHB的引力波（GW），SLF可以帮助安全地识别源并将其定位在天空中，并通过比较SLF和GW的相位来限制引力子质量。此外，当从侧面观察这些系统时，SLF显示出与BH阴影大小直接相关的明显下降。这开辟了一种新的方法来测量BH阴影的大小，是目前VLBI设施无法解决的系统。
2021-12-27 astro-ph.HE gr-qc
