A model-independent determination of the Hubble constant from lensed quasars and supernovae using Gaussian process regression
具有时间延迟测量的强透镜类星体系统提供了“时间延迟距离”，这是三个角直径距离的组合，并且作为确定哈勃常数$H_0$的有力工具。然而，目前的结果往往依赖于$Λ$ CDM模型的假设。这里我们使用一种基于高斯过程的模型无关的方法来直接约束$H_0$的值。通过高斯过程回归，我们可以生成独立于任何宇宙学模型的未锚定超新星距离的后验样本，并将它们与强透镜系统锚定。将具有大统计量但对$H_0$不敏感的超新星样本与具有小统计量但对$H_0$敏感的强透镜样本相结合，在不假设任何宇宙学模型的情况下给出了精确的$H_0$测量。在我们的分析中，我们使用了来自最先进的透镜计划H 0 LiCOW和万神殿超新星编译的四个分析良好的透镜系统。假设宇宙是平坦的，我们推导出约束$H_0=72.2 \pm 2.1\,$ km/s/Mpc，精确度为$2.9\%$。考虑到宇宙曲率的先验为$Ω_{k}=[-0.2,0.2]$，约束变为$H_0=73.0_{-3.0}^{+2.8}\,$ km/s/Mpc。
2019-11-01 astro-ph.CO
Lens modelling of the strongly lensed Type Ia supernova iPTF16geu
在2016年，第一颗强透镜Ia型超新星iPTF 16 geu在红移$z=0.409$上被发现，并在$z=0.2163$的透镜星系周围对称地排列了四个解析图像。在这里，iPTF 16 geu的精细观测，包括图像之间的时间延迟，用于减少透镜模型中的不确定性，包括透镜星系的投影表面密度的斜率，$Σ\propto r^{1-η}$，并限制普遍的膨胀率$H_0$。HST成像提供了斜率$η$的上限，在iPTF 16 geu褪色后，可能由于宿主星系成像中未校正的尘埃消光，Keck成像显示了更陡峭的密度轮廓。由于较小的$η$意味着较大的放大倍数，我们利用标准的烛光性质的Ia型超新星约束的图像放大倍数，以获得一个独立的约束的斜率。我们发现，一个光滑的透镜密度无法解释的iPTF16geu通量，无论斜率，和额外的子结构透镜是必要的。在$12\,\%$的$η\sim 1.8$，与凯克高空间分辨率数据非常一致，并比等温晕平坦的总概率为平滑晕模型结合恒星微透镜，以解释iPTF16 geu图像通量。它也完全同意从透镜速度色散测量的斜率的独立约束。结合观测到的图像之间的时间延迟，我们推断的哈勃常数，$H_0 \gtrsim 40\,{\rm km \ s^{-1} Mpc^{-1}}$在$68.3\,\%$置信水平的下限。
2020-06-04 astro-ph.CO
Breaking the Mass-sheet Degeneracy in Time-delay Cosmology with Lensed and Unlensed Type Ia Supernovae
College of Physics, Hebei Normal University（河北师范大学物理学院）；Shijiazhuang Key Laboratory of Astronomy and Space Science, Hebei Normal University（河北师范大学石家庄天文与空间科学重点实验室）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）
本文提出利用引力透镜和未透镜Ia型超新星观测，结合高斯过程重建距离-红移关系，通过约束质量片参数λ来克服时间延迟宇宙学中的质量片退化问题。
2026-03-26 astro-ph.CO
Constraining a possible time-variation of the speed of light along with the fine-structure constant using strong gravitational lensing and Type Ia supernovae observations
自狄拉克提出大数假说以来，自然界基本常数随时间的变化一直是一个活跃的研究课题。在本文中，我们提出了一种新的方法来调查可能的时间变化的光速（$c$）随着精细结构常数（$α$）使用强引力透镜（SGL）和Ia型超新星（SNe Ia）的观测。我们假设一个通用的方法来描述透镜型星系的质量分布，一个有利于幂律指数模型（PLAW）。我们还考虑了描述$α$可能随时间变化的逃逸模型。为了深入研究这些结果，我们将SGL样本按照透镜恒星速度色散分为五个子样本，按照透镜红移分为三个子样本。结果表明，单独处理系统是合理的，但没有发现变化的$c$的强烈迹象。
2022-08-26 astro-ph.CO
Testing the speed of light over cosmological distances: the combination of strongly lensed and unlensed supernova Ia
探测光速是广义相对论的一个重要测试，但使用遥远宇宙中的物体测量$c$几乎完全没有探索过。在这封信中，我们提出了一个想法，使用银河系规模的强引力透镜系统的多次测量Ia型超新星作为背景源，以估计光速。这提供了一种原始的方法来测量光速，使用位于不同红移的物体，这些物体在遥远的过去发出它们的光。此外，我们预测，强透镜Ia型超新星观测的LSST将产生强大的约束$Δc/c$在$10^{-3}$的水平。我们还讨论了未来的调查，如LSST是否可能成功地检测任何假设的变化，$c$预测的理论，其中基本常数具有动力学性质。
2018-10-02 astro-ph.CO
Gravitational lensing in the Supernova Legacy Survey (SNLS)
观测到的Ia型超新星的亮度受到由沿视线的质量分布引起的引力透镜的影响，这在哈勃图中引入了额外的色散。我们在超新星遗产调查3年数据集中寻找透镜效应的证据。我们研究哈勃图的残差和引力放大率之间的相关性的基础上的前景星系的质量分布的模型。一个深测光目录，光度红移，以及建立质量光度关系。我们发现了一个透镜信号的证据与2.3西格玛的意义。目前的结果受到SNe的数量，它们的红移分布以及哈勃图中其他散射源的限制。将星系群分为红色和蓝色样本对信号检测的意义有积极的影响。另一方面，增加星系表的深度、光度红移的精度或减少质量光度关系中的散射，都没有什么影响。我们表明，对于完整的超新星遗产调查样本（~400光谱确认的Ia型SNe和~200光度确定的Ia型SNe），有80%的概率检测到透镜信号与3西格玛的意义。
2010-02-05 astro-ph.CO
Generalised model-independent characterisation of strong gravitational lenses V: reconstructing the lensing distance ratio by supernovae for a general Friedmann universe
我们从Ia型超新星中确定宇宙膨胀率，以建立一个基于数据的距离测量，该距离测量不对宇宙的组成进行假设，即关于弗里德曼宇宙学模型的特定参数化。由哈勃常数$H_0$决定的尺度是引力透镜形式主义中唯一剩下的自由宇宙学参数。我们研究了从Pantheon样品确定透镜距离比$D$的准确度和精密度。将$D$及其不确定性插入到给定$H_0$的透镜方程中，特别是一对多个图像之间的时间延迟方程，允许确定透镜特性，特别是透镜势（$Δϕ$）的差异，而无需指定宇宙学模型。我们扩展到一个分析的正交基的光度距离，确定最大似然权重的基函数的全局最优的$χ^2$参数估计，并推导出置信区间的蒙特卡罗模拟。对于介于$z=0.5$和$z=1.0$之间的典型强透镜配置，假设时间延迟和透镜红移的不精确度为1%，则可以以1.7%的相对不精确度确定$Δϕ$。只有一个小的，可容忍的精度损失，模型无关的镜头特性，在这篇文章系列中开发的，可以概括为放弃特定的弗里德曼模型，以确定$D$有利于基于数据的距离比。此外，对于任何天体物理学应用，这里提出的方法，提供了距离措施的$z\le2.3$是有效的，在任何均匀的，各向同性的宇宙与广义相对论的引力理论。
2019-09-25 astro-ph.CO
Revised Lens Model for the Multiply-Imaged Lensed Supernova, "SN Refsdal", in MACS J1149+2223
我们提出了一个修正的透镜模型MACS J1149+2223，其中第一个解决多重成像透镜超新星被发现。晶状体模型基于Johnson等人（2014）的模型，并进行了一些修改。我们从新发现的超新星的宿主星系包括更多的透镜约束，并增加了模型的灵活性，以便更好地再现该星系附近的透镜信号。修正后的模型准确地重建了透镜超新星的位置，提供了放大倍数，并预测了超新星实例之间的时间延迟。最后，我们重建了宿主星系的源图像，并将超新星定位在它的一个旋臂上。该镜头型号的产品可通过MAST向社会提供。
2015-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of weak lensing on Type Ia supernovae luminosity distances
当Ia型超新星被用来推断宇宙学参数时，它们的光度与均匀宇宙学的光度进行比较。在本说明中，我们提出了一个测试，以检查在何种程度上已经观察到的SN Ia的视线，平均物质密度是\textit{not}代表均匀的背景。我们应用我们的测试，万神殿超新星Ia汇编，并找到两个红移箱，这表明一个中等偏置过密度在$\sim 2σ$。我们修改特里普估计明确地去透镜超新星Ia的幅度，并表明，这减少了哈勃图残差的分散。然而，使用我们修订的Tripp估计量，在$Λ$ CDM中Pantheon对宇宙学参数的影响很小，平均值从$Ω_{\rm m} = 0.317 \pm 0.027$（基线）到$Ω_{\rm m} = 0.312 \pm 0.025$（去透镜）的变化很小。对于平面$w$ CDM病例，是$Ω_{\rm m} = 0.332 \pm 0.049$和$w = -1.16 \pm 0.16$（基线）与$Ω_{\rm m} = 0.316 \pm 0.048$和$w = -1.12 \pm 0.15$（去透镜）。我们注意到，透镜效应对宇宙学参数的影响可能会更大，为未来的高z调查。
2023-01-18 astro-ph.CO
Lessons from the first multiply imaged supernova: A revised Light-Traces-Mass strong lensing model for the galaxy cluster MACS J1149.5+2223
在过去的十年中，我们针对MACS J1149.5+2223的光迹质量（LTM）强透镜模型发挥了几个关键作用：它帮助识别了该星团中的多个图像，并在红移$z\simeq9$上研究了MACS 1149-JD 1，在其发现论文中，它被用来估计第一个多重成像超新星Refsdal的性质，和第一次焦散交叉事件的一个集群，透镜星1。超新星Refsdal提供了一个宝贵的机会，可以进行一个盲测，测试普通透镜建模技术的能力，以准确地描述SN Refsdal图像的属性，并预测它的一个反像的再现，这是在发现原始爱因斯坦十字架大约一年后。由于这种做法，我们提交的模型产生了一些离群的结果，我们在代码的时间延迟（TD）计算部分找到了一个数值伪影，现在已经修复。该伪影不影响多个图像的再现（即，偏转场-这是那些直接从观测约束）或导出的质量模型，所以它仍然没有注意到超新星Refsdal之前，强调了天文学盲测试的重要性。在这里，我们更新我们的模型，并提出修订后的LTM测量Refsdal。这些不仅对于完成Refsdal事件的LTM视图很重要，而且还因为它们影响从不同透镜建模技术预测的值的范围，从而影响TD计算的系统不确定性的范围和由此产生的哈勃常数。
2020-08-24 astro-ph.CO
Determining Cosmological-model-independent $H_0$ with Gravitationally Lensed Supernova Refsdal
本文提出一种不依赖宇宙学模型的方法，利用透镜超新星Refsdal的时间延迟距离和Pantheon+数据，通过高斯过程回归测定哈勃常数$H_0$，并与多种宇宙学观测结果进行了比较。
2024-05-06 astro-ph.CO
Forecasting Cosmological Constraints from the Weak Lensing Magnification of Type Ia Supernovae Measured by the Nancy Grace Roman Space Telescope
Ia型超新星（SNe Ia）的弱透镜放大率对物质的聚集很敏感，并提供了一个独立的宇宙学探测，以补充对SNe Ia距离的测量。Nancy Grace Roman太空望远镜对这种测量非常敏感，因为它可以发现高红移的Ia超新星，并以高精度测量它们。我们提出了一种方法来重建的概率分布的弱透镜放大率$μ$的超新星Ia，$p(μ)$，从观测数据，并用它来约束宇宙学参数。我们发现，重建的$p(μ)$可以准确地拟合由拉伸高斯分布，并用于测量$μ$的方差，$ξ_μ$，这可以与理论预测的似然分析。将我们的方法应用于一组逼真的模拟SNe Ia预期从罗马太空望远镜，我们发现，使用弱透镜放大的SNe Ia约束的物质密度$Ω_m$和物质聚类幅度$σ_8$的组合。单独的SN Ia距离导致$Ω_m$的测量优于1%。SN Ia弱透镜放大率和距离测量的组合导致在$σ_8$上的$\sim$ 10\%测量。罗曼的Ia超新星将有力地约束宇宙学模型。
2020-08-15 astro-ph.CO
Strongly lensed supernovae as a self-sufficient probe of the distance duality relation
对强透镜Ia型超新星的观测，可以同时测量到一个源的光度和角直径距离。该特征可用于测量距离对偶性参数$η(z)$，而不依赖于多个数据集和宇宙学假设来重建角距离和光度距离之间的关系。在本文中，我们将展示如何通过未来对强透镜Ia型系统的观测来实现这一目标。使用模拟数据集，我们重建的功能$η(z)$使用参数和非参数的方法，重点是遗传算法和高斯过程的后者。在参数方法中，我们发现，在现实的情况下$N_{\rm lens}=20$观测系统，参数$ε_0$用于描述$η(z)$的趋势，可以限制与当前SNIa和BAO调查所达到的精度，而在未来的情况下（$N_{\rm lens}=1000$），这些意见可能是竞争力与即将到来的LSS和SN调查的预测精度。使用遗传算法和高斯过程的机器学习方法，我们发现，这两种重建方法通常能够正确地恢复在模拟数据的基础基准模型，即使在现实的情况下，$N_{\rm lens}=20$。这两种方法都有效地从模拟数据点的特征中学习，产生与参数化结果非常一致的$1σ$约束。
2021-04-30 astro-ph.CO
Near-IR search for lensed supernovae behind galaxy clusters: I. Observations and transient detection efficiency
中等红移的大质量星系团可以将遥远背景源的通量放大几个数量级，我们利用这种效应来寻找透镜状的遥远超新星，否则它们可能太微弱而无法被检测到。在VLT使用ISAAC仪器在近红外波长进行了超新星搜索。星系团Abell 1689、Abell 1835和AC 114是在两个小时的曝光时间间隔一个月的多个时期观测到的。图像减法技术被用来寻找瞬态对象与超新星的光变曲线特性一致，无论是在我们的新的和档案ISAAC/VLT数据。个别历元的极限星等是通过在减影图像上加上人造星来估计的。在SZ（J）~= 23.8-24.0 mag（Vega）时，大多数历元的探测效率达到90%。在Abell 1689和AC 114的存档图像中检测到两个瞬态物体。AC 114的瞬变与X射线源相吻合-在位置不确定性范围内-并且很可能是在星系团红移处的可变活动星系核。Abell 1689的瞬变发生在SZ=23.24等，距离光度红移z=0.6 +/-0.15的星系约0.5角秒。光变曲线和瞬态的颜色与红移z=0.59 +/- 0.05的变红IIP型超新星一致。阿贝尔1689的透镜模型预测在瞬变位置的放大率约为1.4等，使其成为迄今为止发现的放大率最高的超新星，也是在星系团后面发现的第二颗超新星。我们的初步调查已经证明了在大质量星系团后面发现遥远的引力放大超新星的可行性。在阿贝尔1689之后发现了一颗可能的超新星，与这次调查的预期一致…
2009-09-03 astro-ph.CO
Probing the cosmic distance duality with strong gravitational lensing and supernovae Ia data
我们提出并执行了一个新的宇宙距离对偶关系（CDDR），$D_L(z) / D_A(z) (1 + z)^{2} = 1$，其中$D_A$是角直径的距离和$D_L$是光度距离到一个给定的源在红移$z$，使用强引力透镜（SGL）和Ia型超新星（SNe Ia）的数据。我们表明，比例$D=D_{A_{12}}/D_{A_2}$和$D^{*}=D_{L_{12}}/D_{L_{2}}$，其中下标1和2，分别对应于红移$z_1$和$z_2$，被链接的$D/D^*=(1+z_1)^2$，如果CDDR是有效的。我们通过为$η(z_1)$定义两个函数来允许偏离CDDR，当CDDR有效时，这等于1。我们发现，SGL和SNe Ia数据的组合有利于没有违反CDDR在1 $σ$置信水平（$η(z) \simeq 1$），与其他测试完全一致，并加强了CDDR的理论支柱。
2016-02-03 astro-ph.CO
Follow-up of SN 2025wny V: Lens Modelling and Cosmography of a Strongly Lensed Superluminous Supernova at $z = 2.015$ using Space Data
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；University of Cambridge（剑桥大学）
本研究对红移z=2.015的强引力透镜超亮超新星SN 2025wny进行透镜建模，结合空间成像、时间延迟等数据约束哈勃常数，为宇宙学研究提供了重要观测依据。
2026-08-31 astro-ph.CO
Finding Core Collapse Supernova from the Epoch of Reionization Behind Cluster Lenses
目前正在进行调查，以利用引力透镜的星系团与爱因斯坦半径>35”在寻找最高的红移星系。来自再电离时期的相关超新星将其通量提高到检测阈值以上，延长其可见时间。我们预测詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将能够发现红移超过z=7-8的透镜核心坍缩超新星。
2013-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing the coincidence problem with strong gravitational lens, Type Ia supernovae and Hubble parameter observational data
本文利用130个强引力透镜（SGL）系统、Ia型超新星（SNeIa：Pantheon and Union 2.1）和31个宇宙计时器哈勃参数数据点（$H(z)$）三种不同的观测数据来约束唯象模型（$ρ_x\varproptoρ_m a^ξ$）。将这三种数据（Union2.1+SGL+ $H(z)$）组合，得到$2σ$、$Ω_{X,0} = 0.69\pm0.34$、$ω_x = -1.24\pm0.61$、$ξ= 3.8\pm3.9$和$H_0 = 70.22\pm0.86$ kms $^{-1}$ Mpc $^{-1}$在置信区间的参数值。结果表明，$Λ$ CDM模式仍然是目前与观测资料符合最好的模式，但符合问题并没有得到缓解。此外，$Ω_X$和$Ω_m$在$0<z<1.26$中具有相同的数量级。最后，我们得到了跃迁红移$z_T=0.645$。如果跃迁发生在$z>0.645$中，则需要引入与暗物质相互作用的暗能量。
2022-09-27 astro-ph.CO
Lensed Type Ia Supernova "Encore" at z=2: The First Instance of Two Multiply-Imaged Supernovae in the Same Host Galaxy
利用JWST发现红移z=1.95的透镜型Ia超新星“Encore”，与“Requiem”同宿主星系，为首次多成像超新星案例，可测哈勃常数精度约10%。
2024-07-22 astro-ph.CO
Illuminating a Dark Lens : A Type Ia Supernova Magnified by the Frontier Fields Galaxy Cluster Abell 2744
SN HFF 14 Tom是一颗Ia型超新星（SN），位于星系团Abell 2744（z = 0.308）后面，z = 1.3457 +- 0.0001。在一个独立于宇宙学的分析中，我们发现HFF 14 Tom在类似的红移下比没有透镜的Ia型SNe亮0.77 +- 0.15等，这意味着透镜放大倍数为mu_obs = 2.03 +- 0.29。这种观测到的放大率为星系团透镜模型的直接经验检验提供了难得的机会。在这里，我们测试了17个晶状体模型，其中13个是在SN放大率已知之前生成的，符合纯“盲测”的条件。这些模型总体上相当准确：其中8个模型提供的中值放大率与测量的mu一致，在1-sigma范围内。然而，有一个微妙的系统性偏差：重大分歧都涉及模型过度预测放大率。我们评估可能的原因，这种温和的偏见，并没有找到一个单一的物理或方法学的解释来解释it. We发现，模型的准确性可以提高到一定程度上与严格的质量削减多重成像系统，如要求大部分光谱红移。除了像我们在这里所做的那样测试模型精度之外，Ia型SN放大率还可以用作Abell 2744和其他星系团未来透镜模型的输入，在传统的强透镜和弱透镜信息不可用的地区提供有价值的约束。
2015-08-16 astro-ph.CO
The impact of ultraviolet suppression on the rates and properties of strongly lensed Type IIn supernovae detected by LSST
School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（伯明翰大学物理与天文学学院）；Department of Astrophysics, University of Vienna（维也纳大学天体物理学系）；Astrophysics Research Centre, School of Mathematics and Physics, Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学数学与物理学院天体物理学研究中心）；Oskar Klein Centre, Department of Physics, Stockholm University（斯德哥尔摩大学物理系奥萨尔·克莱因中心）；Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所）
本研究探讨了紫外线抑制对LSST检测强引力透镜Ia型II型超新星的影响，发现实际紫外不足导致检测数量减少，但仍有部分超新星可被早期检测并用于光谱学后续观测。
2025-04-20 astro-ph.CO astro-ph.HE
HOLISMOKES -- XIV. Time-delay and differential dust extinction determination with lensed type II supernova color curves
针对哈勃张力问题，提出利用透镜化 IIP 型超新星颜色曲线的扭折特征测定时间延迟与差异尘埃消光的方法，模拟显示在2天间隔且缺失35%数据下延迟误差为±1.0天，该方法可直接应用于即将到来的Rubin巡天数据。
2024-08-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Detecting strongly-lensed type Ia supernovae with LSST
本研究针对LSST巡天，模拟估算了强引力透镜化Ia型超新星的年探测量，分析了微引力透镜的影响及区分透镜化事件的方法，定义了可用于哈勃常数高精度测量的黄金样本。
2024-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing variation of the fine-structure constant in runaway dilaton models using Strong Gravitational Lensing and Type Ia Supernovae
为了探索精细结构常数（$α$）可能的时间变化，我们提出了一种新的方法，基于强引力透镜和Ia型超新星的观测。通过考虑一类非线性失控模型，其中$\frac{Δα}α= - γ\ln{(1+z)}$，我们得到了在$γ\approx 10^{-2}$（$γ$捕获模型的物理性质）水平上对$\frac{Δα}α$的约束.由于数据集涵盖的红移范围$0.075 \leq z \leq 2.2649$，这里导出的约束提供独立的界限上可能的时间变化的$α$在低，中，高红移。
2021-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Multiple Images of a Highly Magnified Supernova Formed by an Early-Type Cluster Galaxy Lens
在1964年，雷夫斯达尔假设，一颗超新星的光穿过一个强引力透镜周围的多条路径，可以用来测量宇宙膨胀的速度。我们发现了这样一个系统。在哈勃太空望远镜的成像中，我们发现了MACS J1149.6+2223星系团中一个红移z=0.54的椭圆星系周围形成爱因斯坦十字配置的单个超新星的四张图像。该星系团的引力势也产生了z=1.49的螺旋超新星宿主星系的多个图像，预计未来超新星会出现在星系团的其他地方。超新星图像的放大和交错到达探测宇宙膨胀率，以及星系和星团透镜中物质的分布。
2015-03-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
iPTF16geu: A multiply imaged, gravitationally lensed type Ia supernova
我们报告了一个多重成像的引力透镜Ia型超新星，iPTF 16 geu（SN 2016 geu），在红移$z=0.409$的发现。这种现象可以被识别出来，因为恒星爆炸产生的光被干预星系中物质周围的空间曲率放大了50倍以上。我们使用高空间分辨率的观测来解析透镜超新星的四张图像，距离前景星系中心约0.3”。观测探测的物理尺度为$\sim$ 1千秒差距，比其他河外引力透镜研究中的典型尺度要小。大的放大率和对称的图像结构意味着超新星的视线和透镜之间的紧密对齐。这四幅图像的相对放大率为透镜星系的子结构提供了证据。
2017-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
A model independent comparison of supernova and strong lensing cosmography: implications for the Hubble constant tension
我们使用超新星的测量，校准的本地确定的哈勃常数$H_0$的SH 0 ES，使用高斯过程回归插值的距离红移关系。然后，我们预测，独立的宇宙学模型，测量与强透镜时间延迟的距离。我们发现这些预测和测量结果之间非常吻合。当我们只考虑距离-红移关系的红移依赖性，而与$H_0$的值无关时，该协议成立。我们的研究结果不赞成的可能性，透镜质量建模贡献了10%的偏差或不确定性的强透镜分析，最近在文献中建议。在一般情况下，我们的分析加强的情况下，在这两个测量的剩余系统误差低于当前的差异与CMB测定的$H_0$的水平，并支持新的物理现象的可能性宇宙尺度。有了更多的数据，我们的方法可以提供更严格的测试不明的系统学在宇宙晚期的距离红移关系的测定。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Magnification, dust and time-delay constraints from the first resolved strongly lensed Type Ia supernova
我们报告的第一个解决，多重成像Ia型超新星iPTF 16 geu，在$z = 0.409$，使用$Hubble\,Space\,Telescope$（$HST$）的观测结合支持地面数据的透镜放大率，消光和时间延迟的估计。多波段测光的解决方案的图像提供了独特的信息，由于在透镜星系中的尘埃的差异调光。使用SN褪色后拍摄的$HST$和Keck AO参考图像，我们获得了$μ= 67.8^{+2.6}_{-2.9}$的iPTF 16 geu的总透镜放大率，占宿主和透镜星系的消光。正如从系统的对称性所预期的那样，我们测量了三个较暗图像相对于最亮图像的非常短的时间延迟：-0.23 $\pm$ 0.99，-1.43 $\pm$ 0.74和1.36 $\pm$ 1.07天。有趣的是，我们发现四个超新星图像的放大率之间存在很大差异，即使在考虑了消光校正的不确定性之后：$Δm_1 = -3.88^{+0.07}_{-0.06}$，$Δm_2 = -2.99^{+0.09}_{-0.08}$，$Δm_3 = -2.19^{+0.14}_{-0.15}$和$Δm_4 = -2.40^{+0.14}_{-0.12}$等，与模型预测的图像亮度相似。对这种巨大差异的一种可能的解释是，除了引起图像分离的大尺度透镜之外，通过子结构、微透镜或毫米透镜的引力透镜。我们发现，推断的放大率是不敏感的假设在主机和透镜星系的尘埃…
2019-10-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
Rates and Properties of Strongly Gravitationally Lensed Supernovae and their Host Galaxies in Time-Domain Imaging Surveys
被星系强引力透镜（gLSNe）的超新星是天体物理学和宇宙学的强大探测器，将由下一代宽视场，高节奏成像测量系统发现，如Zwicky瞬态设施（ZTF）和大型天气巡天望远镜（LSST）。在这里，我们使用像素级模拟，包括灰尘，观测策略和多个超新星亚型来预测ZTF和LSST将发现的gLSNe的速率和性质。应用Goldstein等人（2018）的分辨率不敏感发现策略，我们预测ZTF（LSST）可以发现0.02（0.79）91 bg样、0.17（5.92）91 T样、1.22（47.84）Ia型、2.76（88.51）IIP型、0.31（12.78）IIL型和0.36（15.43）Ib/c型gLSNe。我们还预测，调查可以发现至少3.75（209.32）型I In gLSNe每年，至少8.60（380.60）gLSNe每年的基准观测策略。ZTF gLSNe具有中位$z_s=0.9$、$z_l=0.35$、$μ_\mathrm{tot}=30$、$Δt_\mathrm{max}= 10$天数、$\min(θ)= 0.25^{\prime\prime}$和$N_\mathrm{img} = 4$。LSST gLSNe较不紧凑且放大较小，具有中位$z_s=1.0$、$z_l=0.4$、$μ_\mathrm{tot}\approx6$、$Δt_\mathrm{max} = 25$天、$\min(θ)=0…
2018-09-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Lensing of Core Collapse Supernova Gravitational Wave Signals
讨论了核塌缩超新星产生的引力波的引力透镜效应的前景。由于CCSN GW信号只能通过当前和即将到来的地面GW探测器从我们自己的银河系和本地组中检测到，因此我们专注于微透镜。我们介绍了一种新的技术的基础上分析的功率谱和关联的功率谱的峰值与放大因子的峰值来识别透镜信号。我们通过将其应用于由质点透镜透镜处理的类似CCSN的模拟信号来验证我们的方法。我们发现，透镜和未透镜的信号可以区分使用超过一个西格玛的透镜质量M $_{\rm L} {>} 150{\rm M}_{\odot}$的峰值的关联。我们还研究了功率谱与相应放大因子之间的相关积分。这种统计方法能够区分像M $_{\rm L} {\sim} 15{\rm M}_{\odot}$这样小的镜头的未镜头信号和镜头信号。此外，我们证明，这种方法可以用来估计的透镜的质量的情况下，信号是透镜。基于功率谱的分析是通用的，可以应用于任何宽带信号，特别是非相干信号。
2022-01-20 astro-ph.CO astro-ph.HE 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
The Observable Supernova Rate in Galaxy-Galaxy Lensing Systems with the TESS Satellite
凌日系外行星勘测卫星（TESS）是寻找系外行星和绘制明亮瞬态光学现象的最新观测努力。超新星（SN）作为宇宙学距离测量的宇宙学标准烛光特别有趣。TESS的极限星等强烈地限制了超新星探测到非常接近的宇宙（$m \sim$ 19，$z<0.05$）。我们探索的可能性，更遥远的超新星引力透镜和放大的前景星系可以检测到TESS，一个机会来测量光路之间的时间延迟和约束的哈勃常数独立。我们估计这样的系统的发生率，假设合理的放大率分布，宿主尘埃衰减和红移。预计每年大约有16个Ia型和43个核心塌陷SN（SNcc）可以通过TESS观测到，这意味着每年的检测机会分别为18%和43%。监测Petrillo等人收集的最大的已知强星系-星系透镜，这意味着每年发生SNIa和SNcc的几率分别为0.6%和1.3%。TESS的全天探测率低于Zwicky Transient Facility（ZTF）和Vera Rubin天文台。然而，在黄道两极，由于其连续的覆盖范围，TESS的表现几乎与其全天搜索一样好：每年有2%和4%的机会观察到SN（Ia或cc）。这些比率为及时处理全帧TESS成像以促进后续研究提供了依据，并应激发对低红移透镜系统的进一步研究。
2021-04-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the Distance-Duality Relation from Strong Gravitational Lensing, Type Ia Supernovae and Gamma-Ray Bursts Data up to redshift $z\sim3.6$
本文利用由强引力透镜（SGL）得到的角直径距离比（ADD）$D=D_{\rm A}^{\rm sl}/D_{\rm A}^{\,\rm s}$和由Ia型超新星（SNIa）Union2.1汇编和最新的伽马射线暴（GRB）资料联合得到的光度距离比（LD）$D^\ast=D_{\rm L}^{\,\rm l}/D_{\rm L}^{\,\rm s}$，对宇宙距离-对偶关系（CDDR）进行了与宇宙模型无关的检验，其中上标s和l对应于来自SGL样品的源和透镜处的红移$z_{\,\rm s}$和$z_{\,\rm l}$。结合GRB数据和SNIa资料的目的是在更宽的红移范围内检验CDDR。通过两种与宇宙学模型无关的方法，即方法A：对SNIa+GRBs数据进行面元合并，方法B：结合交叉统计和平滑方法重建DL函数，得到了与观测ADD红闪相关的LD。我们发现，CDDR是兼容的观测在$1σ$置信水平的幂律模型，这是假设描述的质量分布的透镜系统的方法B在一个较宽的红移范围。
2017-02-13 astro-ph.CO gr-qc
Microlensing of lensed supernovae Zwicky & iPTF16geu: constraints on the lens galaxy mass slope and dark compact object fraction
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；University of Cambridge（剑桥大学）；University of Birmingham（伯明翰大学）
本文结合 iPTF16geu 和 SN Zwicky 的观测与微透镜模拟，利用 Ia 型超新星标准烛光特性限制透镜星系质量斜率及暗致密天体比例，发现无暗致密天体证据并给出上限。
2025-11-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Augmenting the power of time-delay cosmography in lens galaxy clusters by probing their member galaxies I. Type Ia supernovae
提出结合星系团强透镜时间延迟与Ia型超新星的新方法，稳健测量哈勃常数及宇宙学参数，互补约束提升精度，且观测可行。
2024-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two-component mass models of the lensing galaxy in the quadruply imaged supernova iPTF16geu
第一个解析的、多重成像的Ia型超新星iPTF16geu是在4年前观测到的，距离这种系统首次设想已经过去了50年。由于源的独特性质，这些系统在研究星系结构和宇宙学参数方面有很大的希望。然而，这个第一个例子给建模者带来了一些困惑。为了解释图像通量，需要恒星微透镜效应的贡献，但为了适应微透镜效应的大小，椭圆幂律透镜模型的密度斜率必须非常浅，即$ρ_{2D} \propto r^{-0.7}$。此外，质心必须从观察到的光的中心偏移约0.1 kpc，并且光分布的位置角与质量的位置角偏离约40度。在本文中，我们提出了解决前两个问题的质量模型，并提出了第三个解决方案。受局部椭圆星系观测和最近对星系尺度透镜的分析的启发，我们的质量模型由两个偏置（重子）质量分量组成。由此产生的质量分布有一个单一的质心，但不平衡，并具有等密度轮廓，不是纯粹的椭圆形，不自相似的半径。对于我们的许多模型来说，微透镜的要求是适度的，并且由扩展的超新星宿主星系形成的环类似于观察到的环。
2020-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Model-independent determination of $H_0$ and $Ω_{K0}$ from strong lensing and type Ia supernovae
我们提出了第一次确定的哈勃常数$H_0$从强透镜时间延迟数据和Ia型超新星光度的距离是独立的宇宙学模型。我们还确定的空间曲率模型独立。我们假设光在长距离上的传播是由FLRW度规描述的，几何光学成立，但没有假设宇宙的内容或宇宙尺度上的引力理论。我们发现$H_0=75.7^{+4.5}_{-4.4}$ km/s/Mpc和$Ω_{K0}=0.12^{+0.27}_{-0.25}$。这是$H_0$的6%测定。从宇宙微波背景到最后一个散射表面的距离上的弱先验将其提高到$H_0=76.8^{+4.2}_{-3.8}$ km/s/Mpc和$Ω_{K0}=0.18^{+0.25}_{-0.18}$。假设空间曲率为零，我们得到$H_0=74.2^{+3.0}_{-2.9}$ km/s/Mpc，精度为$4\%$。测量还提供了FLRW指标的一致性测试：我们没有发现反对它的证据。
2019-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Detectability and Characterisation of Strongly Lensed Supernova Lightcurves in the Zwicky Transient Facility
本研究利用ZTF实际观测日志模拟强引力透镜超新星光变曲线，发现光谱筛选的星等限制导致选择偏向高度放大事件，解释了观测与预测差异，并提出了基于颜色和SALT2参数的选择截断方法以优化候选体筛选。
2024-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Testing the Cosmic Distance Duality Relation Using Strong Gravitational Lensing Time Delays and Type Ia Supernovae
本研究结合强引力透镜时间延迟与Ia型超新星数据，采用人工神经网络方法重建距离模数，通过三种参数化形式全面检验宇宙距离对偶关系，未发现显著偏离证据，验证了标准关系与分析方法的稳健性。
2025-01-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Strong Lensing Model and Dust Extinction Maps of the Host Galaxy of Type Ia Supernova H0pe
Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理学研究所）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INAF – IASF Milano（意大利国家天体物理研究所 - 米兰天文物理研究所）；Aix-Marseille Université（艾克斯-马赛大学）
本文通过构建强引力透镜模型，利用多幅图像位置和扩展表面亮度信息，提高了对Ia型超新星H0pe宿主星系参数的精度，并通过尘埃分布研究估计了消光效应，为未来强引力透镜SNe的宇宙学分析提供了新方法。
2026-04-29 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
