Scatter and bias in weak lensing selected clusters
我们研究散射和偏见在弱透镜选定的集群，采用分析模型的暗物质晕和数值模拟数据的弱透镜集群调查。我们特别关注星系团内暗物质分布多样性的影响。我们发现，透镜会聚图的峰高与晕的维里质量相关性很差。对于具有较高平均内部密度的球形过密度物质，相关性更紧密。我们研究了晕圈形状对峰高的依赖性，发现晕圈多样性引起的均方根散射与峰高成线性比例，比例因子为0.1-0.2。来自晕形状的噪声被发现是可比的源星系形状噪声和宇宙剪切噪声。我们发现显着的晕取向偏差，即，弱透镜作用所选择的簇平均具有与视线方向对准的主轴。我们使用解析的三轴晕模型计算方位偏差，得到的结果与射线追踪结果相当一致。我们开发了一个处方，分析计算的数量计数弱透镜峰考虑到所有的主要来源的散射峰高。我们发现，改进的解析预测与模拟结果吻合良好的高S/N峰。我们还比较了预期的数量计数与我们的弱透镜分析结果为4平方度的斯巴鲁/Suprime-Cam观测，并找到了一个很好的协议。
2012-09-04 astro-ph.CO
Calibration of bias and scatter involved in cluster mass measurements using optical weak gravitational lensing
从星系团数量计数的宇宙学推断系统地受到质量校准精度的限制，即经验确定星系团选择观测值和晕质量之间的映射。在这项工作中，我们展示了一种方法来定量确定弱透镜质量校准的偏差和不确定性。为此，我们从流体动力学模拟中提取了一个投影物质密度分布库。考虑到剪切偏置和噪声，光度红移的不确定性，偏心，集群成员污染，集群形态多样性，和视线投影，我们产生了一个库的剪切配置文件。拟合这些配置文件的一个参数模型，我们提取所谓的\emph{weak lensing mass} $M_\text{WL}$。与弱透镜质量的晕质量从重力模拟与流体动力学模拟相同的初始条件，使我们能够估计流体动力学效应对簇数计数实验的影响。为$\sim$ 1000种不同的系统学实现创建新的剪切库，提供弱透镜与晕质量关系的参数分布，反映其系统不确定性。这一结果可以作为宇宙学推论的先验。我们还讨论了内拟合半径对精度的影响，并确定了排除相邻结构信号所需的外拟合半径。我们的方法目前正被应用于不同的Stage~III透镜巡天，并可以很容易地扩展到Stage~IV透镜巡天。
2021-09-20 astro-ph.CO
Covariance in the Thermal SZ-Weak Lensing Mass Scaling Relation of Galaxy Clusters
热Sunyaev-Zel'dovich（tSZ）效应信号被广泛认为是具有小内禀散射的星系团的强质量代理。然而，最近的观测校准的tSZ标度关系，使用弱透镜（WL）质量表现出相当大的散射比从数值模拟预测的内在散射。这就提出了一个问题，即我们是否能够实现正在进行和即将进行的星系团tSZ-WL观测的全部统计能力。在这项工作中，我们调查的起源观察到的散射在tSZ-WL标度关系，使用模拟地图的星系团从宇宙流体动力学模拟提取。我们表明，从模拟tSZ-WL分析推断的内在散射是相当大的内在散射模拟中测得的，并在观察到的tSZ-WL关系的散射相媲美。我们发现，这种增强的散射起源于组合的相关结构的投影沿视线和不确定性的集群半径与WL质量估计，导致散射的幅度取决于tSZ和WL信号之间的协方差。我们提出了一个统计模型来恢复无偏的集群标度关系和宇宙学参数，考虑到协方差的tSZ-WL质量关系从多波长集群调查。
2016-05-24 astro-ph.CO
Self calibration of photometric redshift scatter in weak lensing surveys
光z误差，特别是灾变误差，是精密弱透镜宇宙学的主要不确定性。我们发现，剪切（星系数）的密度和密度-密度之间的互相关测量photo-z箱，可从相同的透镜调查，包含有价值的信息的自校准的真Z和photo-z箱之间的散射概率。我们提出的自校准技术不依赖于宇宙学的先验知识，也不依赖于photo-z概率分布函数的参数化，并保留了所有的宇宙学信息，可从剪切剪切测量。我们通过Fisher矩阵形式估计校准精度。我们发现，先进的透镜调查，如计划的第四阶段调查，率的照片-Z离群值可以确定与统计不确定性为0.01-1%的$z<2$星系。在我们识别和研究的几个校准误差来源中，{ \it星系分布偏差}可能是最主要的系统误差，因此，照片-z离群值具有不同的红移分布和/或偏差，而非离群值来自同一个bin。这种偏差会影响所有基于相关测量的光z校准技术。星系偏差变化的$O(0.1)$产生的偏差在photo-z离群率类似于我们的方法的统计误差，所以这个星系分布的偏差可能会偏向重建的散射在几个$σ$水平，但不太可能完全无效的自校准技术。
2010-02-03 astro-ph.CO
On the Accuracy of Weak Lensing Cluster Mass Reconstructions
我们研究了将球对称Navarro、Frenk & White模型拟合到弱透镜观测中测量的简化切向剪切剖面而产生的星系团质量测量中的偏差和散射。约化剪切剖面是在LCDM宇宙学N体模拟中对1 Gpc/h箱中形成的~10^4团簇大小的晕产生的。与以前的研究一致，我们发现，使用这种拟合方法得到的弱透镜质量的散射有不可约的贡献，从三轴形状的集群大小的晕和不相关的大规模的物质投影沿视线。此外，我们发现，相关的大尺度结构内的几个维里半径的集群有助于一个较小的，但仍然显着，量的散射。由于这些物理源的内在散射对于大质量的星系团来说是~20%，对于群大小的系统来说可以高达~30%。然而，对于目前的地面观测，总散射应该由用于测量切变的背景星系的形状噪声主导。重要的是，我们发现弱透镜质量测量可能有一个小的，~5%-10%，但不可忽略的偏差量。鉴于弱透镜测量的集群质量是一个强大的方式来校准集群质量可观测的关系，精确的宇宙学约束，我们强烈强调，一个强大的校准的偏差需要详细的模拟，其中包括更多的观测效果比我们在这里考虑。需要对每种特定的弱透镜质量估计方法进行这样的校准练习，因为该方法的细节部分决定了预期的散射和偏差。我们提出了一个迭代方法估计质量M500 c，可以消除偏差的地面数据分析。
2011-08-04 astro-ph.CO
Weak lensing magnification of Type Ia Supernovae from the Pantheon sample
利用Pantheon SN Ia汇编和Sloan数字巡天（SDSS）的数据，我们提出了一个弱透镜收敛结合前景星系的位置和光度数据的估计。这与超新星的哈勃图残差之间的相关性具有$3.6σ$意义，并且与以星系为中心的暗物质晕导致的弱透镜放大率一致。我们还限制了星系晕的性质，如质量-光比$Γ$和晕物质密度$ρ(r)$的径向轮廓。我们推导出附加均方根的新关系式。由透镜效应引起的幅度散射，求出$σ_{\rm lens} = (0.06 \pm 0.017) (d_{\rm C}(z)/ d_{\rm C}(z=1))^{3/2}$，其中$d_{\rm C}(z)$是到红移$z$的共移动距离。因此，由透镜效应引起的视星等的散射将与由$z \sim 1.2$引起的Ia超新星的本征散射大小相同。我们提出了一个修改的距离模数估计的超新星Ia纳入透镜，这可以很容易地从观测数据计算。我们预计这将提高宇宙学参数估计的准确性高红移超新星Ia数据。
2022-06-21 astro-ph.CO
LoCuSS: The Near-Infrared Luminosity and Weak-Lensing Mass Scaling Relation of Galaxy Clusters
本文给出了弱透镜星系团质量$M_{WL}$和近红外光度$L_K$之间的第一个标度关系。我们的研究结果是基于斯巴鲁，英国红外望远镜，Mayall望远镜和MMT上的宽视场仪器观察到的17个星团。我们集中在投影的二维弱透镜质量和光谱确认的亮度之间的关系在1 Mpc，建模为$M_{WL} \propto L_{K}^b$，获得的幂律斜率的$b=0.83^{+0.27}_{-0.24}$和$σ_{lnM_{WL}|L_{K}}=10^{+8}_{-5}\%$的内禀散射。~10%的固有散射是我们结果的一致特征，无论我们如何修改测量质量和光之间关系的方法。例如，将质量解投影并测量$r_{500}$内的两个量，其本身从透镜分析获得，产生$σ_{lnM_{WL}|L_{K}}=10^{+7}_{-5}\%$和$b=0.97^{+0.17}_{-0.17}$。我们还发现，选择成员的基础上，他们的（J-K）的颜色，而不是光谱红移既不增加的散射，也不修改的斜率。总的来说，我们的研究结果表明，近红外光度测量的规模相当于$r_{500}$（通常为1 Mpc的样品）是一个低散射和相对便宜的代理弱透镜质量。因此，近红外光度可能是星团宇宙学实验的一个有用的质量代理。
2014-07-07 astro-ph.CO
A Bayesian Hierarchical Approach to Galaxy-Galaxy Lensing
本文提出了一种贝叶斯层次推理方法，利用弱引力透镜研究了暗物质晕与其中心星系的性质之间的关系。与传统方法不同，该技术不诉诸于将弱透镜信号堆叠在仓中，并且因此允许更有效地使用数据中的信息内容。我们的方法是特别有用的约束两个或两个以上的星系属性和暗物质晕质量之间的标度关系，也可以用来约束这些标度关系的内在散射。我们发现，如果观测散射没有得到适当的解释，传统的叠加方法在探索多个星系属性和晕质量之间的相关性时会产生有偏见的结果。例如，这种偏差可能会影响星系质量、晕质量和星系大小或星系颜色之间的联合相关性的研究。相比之下，我们的方法可以轻松有效地处理多个星系属性和晕质量的内在和观测散射。我们在具有不同复杂度的模拟上测试我们的方法。我们发现，我们可以恢复的平均晕质量和浓度，每一个与$0.1$ dex精度，和固有的散射晕质量与$0.05$ dex精度。在目前的版本中，我们的方法将是最有用的研究集团和集群，以及大规模的星系样本与$\log{M_*} > 11$，其中卫星分数低的中心星系周围的弱透镜信号。
2018-09-09 astro-ph.CO
Forecasts of cosmological constraints from Type Ia supernovae including the weak-lensing convergence
我们调查如何从超新星Ia的宇宙学约束改善包括弱透镜收敛的影响。为此，我们引入对数正态函数作为收敛PDF，对超新星Ia的透镜散射幅度进行建模，并对超新星Ia进行样本选择，以避免强透镜样本。与其他不确定性的贡献相比（例如，内禀幅度散射），我们发现在$z > 1$处透镜效应占主导地位。在此基础上，对宽视场超新星巡天望远镜观测的参数约束进行了预测，结果表明，考虑弱透镜效应后，密度参数$Ω_m$或$Ω_Λ$以及暗能量状态方程$w$的约束条件得到了改进，尤其是对于红移较高的SNe Ia样品$z > 1$ .此外，我们看到中微子$Σm_ν$的总质量和（冷）暗物质密度参数$Ω_{c}$之间的简并可以解决。
2019-06-25 astro-ph.CO
Core Mass Estimates in Strong Lensing Galaxy Clusters Using a Single-Halo Lens Model
星系团的核心质量是结构形成的重要探针。在这里，我们评估使用的单晕模型（SHM）作为一种有效的方法来估计强透镜集群核心质量，测试它与射线跟踪图像的“外环”模拟。与详细的透镜模型不同，SHM代表了具有单个晕的集群质量分布，并且可以从测量的透镜约束自动生成。我们发现，用这种方法估计的投影核心质量，M $_{\rm SHM}$，有一个分散的$8.52\%$和$0.90\%$的偏差相比，在同一孔径内的“真实”的质量。我们的分析表明，没有系统的散射或偏差和透镜源系统的属性之间的相关性。通过排除未通过目视检查测试的模型，可将偏差和分散分别降低至$3.26\%$和$0.34\%$。我们发现，SHM的成功取决于透镜的几何形状，与单一的巨弧配置占大多数失败的情况下，由于其限制约束力。当排除这些情况时，我们分别测量$3.88\%$和$0.84\%$的分散和偏差。最后，我们发现，当源的红移是未知的，模型预测的红移被高估，和M $_{\rm SHM}$被低估了几个百分点，突出的重要性，确保背景源的光谱红移。我们的分析提供了一个定量表征的M $_{\rm SHM}$，使其有效地使用作为一种工具来估计强透镜集群核心群众在大样本中，预计从当前和未来的调查。
2021-02-12 astro-ph.CO
Efficient Mass Estimate at the Core of Strong Lensing Galaxy Clusters Using the Einstein Radius
在大规模调查的时代，产生数千个星系团，在所有尺度的有效质量代理是必要的，以充分利用集群作为宇宙学探测器。在强透镜星系团的核心，爱因斯坦半径可以转化为质量估计。这种有效的方法已在文献中常规使用，代替详细的质量模型;然而，其分散，假设为$\sim30\%$，尚未被量化。在这里，我们评估这种方法进行测试，对射线跟踪图像的集群规模的晕从外环N体宇宙学模拟。我们测量了$13.9\%$的散射和$M(<θ_E)$中$8.8\%$的正偏置，与总星系团质量、浓度、透镜或源红移没有系统相关性。我们发现，增加偏离球面对称增加的散射;相反，在透镜产生的弧，覆盖了很大一部分的爱因斯坦圆，散射和偏见减少。虽然透镜源的光谱红移是准确的放大倍数和时间延迟的关键，我们表明，为了估计总封闭质量的目的，由源红移的不确定性引入的散射相比，其他来源的错误是可以忽略不计的。最后，我们推导并应用经验校正，消除了偏见，并减少了散射$10.1\%$，而不引入新的质量，红移，或浓度的相关性。我们的分析提供了第一个定量评估$M(<θ_E)$的不确定性，并使其有效地使用作为一个强透镜星系团的核心质量估计。
2020-08-24 astro-ph.CO
Direct Shear Mapping: Prospects for weak lensing studies of individual galaxy-galaxy lensing systems
我们已经调查，使用理论和经验的方法，低红移星系星系透镜系统的频率，其中弱透镜的签名可能是直接检测。我们发现这两种方法之间的良好协议。为了对星表中每个星系的弱透镜切变$γ$进行理论估计，我们用三种不同的方法对恒星质量的渐近圆速度进行了估计：基于模拟的关系式、基于解析推导的关系式和重子Tully-Fisher关系式。利用银河系和质量大会红移调查的数据，我们估计在低红移可检测的弱透镜的频率。我们发现，对于红移为$z\sim 0.6$的星系，至少被$γ= 0.02$弱透镜化的概率为$\sim 0.01$。在$M_*-M_h$关系中的散射导致对于给定的星系群向更高的测量剪切的转变。考虑到这一点，以及在低红移弱透镜的良好概率，我们研究了使用剪切统计测量$M_*-M_h$关系中散射的可行性。这是一种新颖的测量，并且是可能的，因为DSM能够进行单独的\itshape直接~ \upshape剪切测量，与只能进行统计测量的传统弱透镜技术形成对比。我们估计，对于$Δγ= 0.02$的剪切测量误差（与DSM的灵敏度一致），$\sim$ 50，000个空间和光谱分辨星系的样本将允许测量$M_*-M_h$关系中的散射。虽然目前没有这种规模的IFU调查，但即将进行的调查将提供这些数据（例如，Hobby-Eberly望远镜暗能量实验（HETDEX），Hector调查和平方公里阵列（SKA））。
2015-09-21 astro-ph.CO
Ellipticity of Brightest Cluster Galaxies as tracer of halo orientation and weak-lensing mass bias
对星系团质量的弱透镜测量通常基于球对称密度分布的假设。然而，冷暗物质模型预测暗物质晕的形状是三轴的。晕三轴性，以及主轴相对于视线的方向，预计是弱透镜质量测量中固有散射的主要原因。星系团中央星系（Brilliant Cluster Galeries; BCGs）的形状被认为是遵循暗物质晕的形状。在这里，我们调查使用BCG椭圆率作为预测的弱透镜质量偏差在个别集群相比，平均值。使用弱透镜质量$M^{\rm WL}_{500}$从称重巨人项目，和$M_{500}$来自气体质量作为低散射质量代理，我们发现，平均而言，与平均值相比，具有最圆/最椭圆25%的BCGs的集群的透镜质量偏高/低$\sim 20$ %，定性预测的冷暗物质模型。对于利用弱透镜质量估计的星系团宇宙学项目，BCG的形状可以提供有用的信息，对弱透镜质量估计中的取向偏差以及星系团选择偏差的影响。
2019-10-17 astro-ph.CO
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
Mock weak lensing analysis of simulated galaxy clusters: bias and scatter in mass and concentration
（摘要）我们量化的偏差和分散的星系团的质量和浓度来自一个理想化的模拟弱引力透镜（WL）调查，和它们的影响集群的质量浓度关系。为此，我们模拟WL扭曲人口的背景星系由于一个大的（~3000）样本的星系团晕提取千年模拟z~0.2。该研究考虑了形状噪声、星团子结构和非球面性以及相关大尺度结构的影响，但没有考虑视线方向上不相关的大尺度结构和观测效应。我们发现了一个小的，但non-accessible，负中位数偏差的质量和浓度在~ 5%的水平，确切的值取决于集群质量和径向调查范围。从WL导出的质量和浓度都显示出与其真实值相当大的分散性。即使对于M200 > 10^14.8 M_sun的最高质量星系团，这种散射在浓度和质量上也分别达到了~30%和~20%的水平，并且随着星系团质量的减小而显著增加。对于一个典型的观测，在距离星系团中心30”到15'的径向范围内，每弧分分析30个星系^[2]，导出的M200-c关系式的斜率和归一化值分别比真实的（3D）关系式低约40%和约15%。在质量的分散和偏见，反映了偏离在大半径的真实WL剪切/物质分布的模拟集群从NFW配置文件通过模拟观测。三轴星系团晕的方向主导浓度散射（除了在低质量，星系形状噪声成为主导），而c的偏差主要是由于维里半径内的子结构。
2012-05-11 astro-ph.CO
LoCuSS: The Sunyaev-Zel'dovich Effect and Weak Lensing Mass Scaling Relation
本文首次给出了星系团质量M_wl与积分康普顿参数Y_sph之间的基于弱透镜效应的标度关系。用斯巴鲁8.2米望远镜和Sunyaev-Zel'dovich阵列获得了18个z~0.2的星系团的观测结果。在Delta=500，1000和2500 rho_c下测得的M_wl-Y_sph标度关系在斜率和归一化方面与以前在流体静力平衡（HSE）假设下得到的结果一致。我们发现在20%的固定Y_sph下M_wl中的固有散射，大于M_HSE-Y_sph散射的先前测量以及在模拟中发现的固定Y_sph下的真实质量中的散射。此外，在我们的基于透镜的缩放关系中的散射是形态依赖的，与在r_500处相同Y_sph的扰动集群相比，未扰动集群的M_wl大30-40%。进一步的研究表明，我们的球面透镜模型不能忠实地描述星系团的三维结构，特别是沿视线的结构，这可能解释了分离。我们发现，最亮的星系团的椭圆率，代理晕的方向，以及相关的偏移量的质量从平均比例关系，这支持了这张照片。这提供了经验证据表明，视线投影效应是一个重要的系统的不确定性，在基于透镜的缩放关系。
2012-07-17 astro-ph.CO
FLAMINGO: Baryonic effects on the weak lensing scattering transform
本文基于FLAMINGO模拟研究重子反馈对弱透镜散射变换的影响，发现重子转移函数对宇宙学不敏感但对反馈响应强烈，且形状噪声会显著降低该敏感性，突显了未来巡天需采取噪声缓解策略。
2025-10-10 astro-ph.CO
Joint Analysis of Cluster Observations: II. Chandra/XMM-Newton X-ray and Weak Lensing Scaling Relations for a Sample of 50 Rich Clusters of Galaxies
本文对50个星系团的多波长X射线和弱透镜标度关系进行了研究。我们的分析结合了钱德拉和XMM-牛顿数据，使用能量相关的交叉校准。在考虑了许多标度关系之后，我们发现气体质量是弱透镜质量的最稳健估计，在r500处产生15 +/-6%的固有散射（伪压力YX具有22%+/-5%的一致散射）。当在1 Mpc的固定物理半径内测量时，散射不会改变。具有小的BCG到X射线峰偏移的团簇构成非常规则的总体，其成员具有相同的气体质量分数，并且其甚至小于10%的规则性偏差可以单独归因于视线几何效应。冷核团簇虽然总体上有些不同，但在气体质量-透镜质量关系中也显示出相同的（<10%）散射。在由BCG偏移和中心熵（或中心冷却时间）定义的平面中存在良好的相关性和双峰性的暗示。伪压力YX并不区分更放松和更不放松的人群，这使得它可能是调查中更公平的大众代理。总的来说，流体静力学质量在r500处平均低估了弱透镜质量的10%;但冷核星系团与无偏差一致，而非冷核星系团在r2500和r500之间有一个大而恒定的15-20%偏差，与包含非热化气体的N体模拟一致。对于非冷核团簇，该偏差与BCG椭圆率相关。我们还研究质心移位方差和功率比量化子结构，这些数量不相关的残差的比例关系。单个集群在很大程度上忘记了它们偏离自相似性的根源。
2014-07-28 astro-ph.CO
LoCuSS: Calibrating Mass-Observable Scaling Relations for Cluster Cosmology with Subaru Weak Lensing Observations
我们提出了一个联合弱透镜/X射线研究的星系团质量可观测的标度关系，由未来的X射线任务，包括eROSITA的质量代理的准确校准的至关重要性的动机。我们使用Subaru和XMM-Newton观测到的z \simeq 0.2的12个团簇样本来构建弱透镜质量（M）与三个X射线观测值之间的关系：气体温度（T），气体质量（Mgas）和准积分气体压力（Yx），相对于临界密度，过密度分别为Δ=2500，1000和500。我们发现在Δ \le 1000处的Mgas似乎是三者中最有希望的质量代理，因为它在固定的可观测值σ_lnM \simeq 0.1处具有最低的质量内禀散射，与团簇动力学状态无关。在固定T和Yx下的质量分散比在固定Mgas下的大\sim 2-3倍，这表明我们在M-T和M-Yx关系中发现的结构偏析。在\sim 2σ显著意义下，在T和Yx固定的情况下，未扰动星团的质量分别比扰动星团的质量大\sim 40%和\sim 20%.特别是，A1914 -一个众所周知的合并集群-显着增加了分散和降低了干扰集群的关系的归一化。我们还研究了M-Mgas和M-T关系中固有散射之间的协方差，发现它们呈正相关。这与激发Yx可能是低散射质量代理的想法的自适应网格细化模拟相矛盾，并且与基于Millennium Simulation的最近平滑粒子流体动力学模拟一致。我们还提出了一种方法来确定一个强大的质量代理的基础…
2010-08-20 astro-ph.CO
Quantifying the statistics of CMB-lensing-derived galaxy cluster mass measurements with simulations
CMB透镜是一种有前途的、新颖的测量星系团质量的方法，可以用于，例如，用于星系团计数分析中的质量校准。如果在随后的分析中使用这些测量结果不导致有偏见的结果，那么了解通过这些测量获得的可观测的星系团质量的统计数据是至关重要的。利用N体模拟得到的模拟观测，研究了类普朗克实验观测到的CMB透镜星系团质量的统计特性。我们量化的偏见和内在的散射与此观察到以下两种不同的方法，其中一个是由于集群和附近的相关大尺度结构的信号被隔离，另一个是由于不相关的大尺度结构的变化也被考虑在内。对于我们的第一种方法，我们还量化了散射中对数正态性的偏差，发现它们对我们的类普朗克实验的质量校准的影响可以忽略不计。我们简要地讨论了我们的一些结果如何改变实验具有较高的角分辨率和较低的噪声水平，如目前这一代的调查获得地面，大口径望远镜。
2020-08-06 astro-ph.CO
Weighing simulated galaxy clusters using lensing and X-ray
我们的目的是调查潜在的偏见，透镜和X射线方法来测量集群的质量分布。我们这样做是通过执行现实的模拟透镜和X射线观测，随后使用观测技术进行分析。将由此产生的质量估计值在它们之间以及与输入模型进行比较。从最先进的流体动力学模拟，其中每一个已被投射沿三个独立的视线，三个集群，用于此分析。我们发现，强大的透镜模型可以信任在集群核心周围的有限区域。将强透镜质量模型外推到爱因斯坦环之外可能会导致质量估计的显著偏差，例如，如果BCG没有正确建模。弱透镜质量测量可能在很大程度上受到子结构的影响，这取决于将剪切转换为质量估计的方法。使用非参数方法，结合弱和强透镜数据，在R200内的投影质量可以限制在约10%的精度。由于星团的三轴性，透镜质量的去投影使真实质量周围的散射增加了两倍以上。X射线质量测量具有小得多的散射（大约比透镜质量小两倍），但是它们通常被低偏置5- 20%。这种偏差是由于我们模拟的星系团的气体中的大块运动。使用透镜效应和X射线质量作为模拟团簇的真实质量和流体静力平衡质量的代理，并对团簇样品进行平均，我们能够测量我们所研究的系统中流体静力平衡的缺乏。
2009-12-07 astro-ph.CO
Lensing Bias in Cosmic Shear
只有足够明亮和足够大的星系才能被明确地识别和测量，并被纳入用于估计宇宙切变的星系巡天。我们证明，因为引力透镜可以散射星系的亮度和大小阈值，宇宙剪切实验遭受透镜偏差。我们计算了对剪切功率谱的影响，并表明-除非校正-它将导致分析师在DETF第三阶段实验（如暗能量调查）中在2-3σ水平上有偏差的宇宙学参数估计。
2009-08-05 astro-ph.CO
Cosmological constraints from weak lensing scattering transform using HSC Y1 data
本文将弱引力透镜散射变换与基于模拟的正向建模用于 HSC 第一年数据，获得与 Planck 一致且精度媲美 CNN 的宇宙学约束，并指出高红移测光红移是 $S_8$ 张力的主要来源。
2024-04-24 astro-ph.CO
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
CFHTLenS: Weak lensing calibrated scaling relations for low mass clusters of galaxies
我们提出了弱透镜和X射线分析的12个低质量集群的CFHTLenS和XMM-CFHTLS调查。我们将这些系统与CCCP的高质量系统和COSMOS的低质量系统相结合，以获得70个系统的样本，跨越两个数量级的质量。我们测量核心切除Lx-Tx，M-Lx和M-Tx的标度关系，并包括观测偏差的校正。通过提供完全偏差校正的关系，我们给出了Lx和Tx作为集群质量代理的当前限制。我们证明，Tx的好处，从一个显着较低的固有散射在固定的质量比Lx。通过研究残差的偏差校正关系，我们表明，第一次使用弱透镜质量，星系群似乎更明亮，更温暖的质量比集群。这意味着在低质量下M-Lx和M-Tx关系变陡。我们使用不同的高质量样品从文献中验证了推断的陡峭化，并表明样品之间的方差是导致不一致的标度关系的主导效应。我们将样本分为合并系统和松弛系统的子样本，发现合并可能增强了透镜测量的分散性，这很可能是由于更强的三轴性和更多的子结构。对于Lx-Tx关系，这是不受透镜测量，我们发现散射的相反趋势。我们还探讨了X射线交叉校准的影响，并发现钱德拉校准导致平坦的Lx-Tx和M-Tx的关系比XMM-牛顿。
2015-04-09 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
The mass-richness relation of optically-selected clusters from weak gravitational lensing and abundance with Subaru HSC first-year data
约束之间的关系丰富$N$和晕质量$M$在一个广泛的红移范围内的光学选择的集群是一个关键的组成部分，集群相关的科学光学调查，包括斯巴鲁超级超级凸轮（HSC）调查。我们测量堆叠的弱透镜配置文件1747 HSC CAMIRA星系团周围的红移范围为$0.1\leq z_{\rm cl}\leq 1.0$与$N\geq 15$使用HSC第一年剪切目录覆盖$\sim$ $140$ ${\rm deg^2}$。HSC调查的精细深度和图像质量使我们能够在$0.7\leq z_{\rm cl}\leq 1.0$测量高红移星系团周围的透镜信号，在共动半径范围$0.5\lesssim R\lesssim 15 h^{-1}{\rm Mpc}$内信噪比为19。我们约束丰度质量关系$P(\ln N|M,z)$的HSC CAMIRA集群假设一个对数正态分布模型参数没有信息先验，通过联合拟合的透镜配置文件和丰度测量普朗克和WMAP宇宙学模型。我们表明，我们的模型给出了可接受的$p$值时，我们加入红移相关的条款成比例的$\ln (1+z)$和$[\ln (1+z)]^{2}$的平均值和分散关系的$P(\ln N|M,z)$。这样的术语大概起源于作为红移函数的测光红移误差的变化。我们发现，平均值关系$\langle M|N \rangle$的约束是一致的普朗克和WMAP模型之间，而散射值$σ_{\ln M|N}$普…
2019-07-31 astro-ph.CO
Reducing biases on $H_0$ measurements using strong lensing and galaxy dynamics: results from the EAGLE simulation
来自时间延迟透镜观测的宇宙学参数约束正变得越来越精确。然而，由于所谓的质量片简并性等原因，这些测量中可能存在显著的偏差和分散。为了估计这些不确定性，我们分析了最大的EAGLE流体动力学模拟强透镜。我们将质量片变换应用于透镜的径向密度分布，并通过选择接近等温的透镜，我们发现H0上的偏差可以降低到5%，固有散射为10%，证实了先前在不同模拟数据集上进行的结果。我们进一步研究是否结合透镜观测量与运动学约束有助于最大限度地减少这种偏见。我们没有检测到任何显着的依赖透镜模型参数或观测性质的星系的偏见，但根据源透镜配置，偏见可能仍然存在。十字透镜提供了对哈勃常数的精确估计，而折叠（双）透镜倾向于偏置低（高）。在运动学约束下，双透镜显示的偏差和固有散射分别为6%和10%，而四透镜显示的偏差和固有散射分别为0.5%和10%。对于具有减小的$χ^2 > 1$的透镜，可以看到$χ^2$对透镜环境（附近星系的数量）的幂律依赖性。最后，我们模型，在更详细的情况下，两个双镜头是显着偏置。我们能够消除偏差，这表明通过仔细考虑系统不确定性的其他来源，也可以减少剩余的偏差。
2017-06-23 astro-ph.CO
An Evaluation of 10 Lensing Models of the Frontier Fields Cluster MACSJ0416.1-2403
星系团可以充当引力透镜，放大背后的宇宙，让我们看到早期宇宙的深处。哈勃太空望远镜前沿领域计划（Lotz et al. 2017）使用哈勃拍摄的六个星系团来发现和研究z ~ 5-10的星系。七个独立的团队开发了透镜模型，并根据当时最好的可用数据的位置和红移限制，为每个星系团推导出放大率。在这项工作中，我们评估了2015年公布的MACSJ0416.1-2403的十个模型，并将其与2016年测量的新光谱红移进行了对比（Caminha et al. 2017）。我们开发了一种独立的比较方法，使用源平面均方根作为透镜模型性能的度量。我们的分析量化了模型预测未知多个图像的能力。我们研究了多重成像系统的源平面散射，并探讨了散射对背景源的位置和红移的依赖性。我们提出的分析评估的具体情况下的MACSJ0416.1-2403模型的不同算法的性能。
2018-07-09 astro-ph.CO
Constraints on the mass-richness relation from the abundance and weak lensing of SDSS clusters
在{PDMATHAMO Planck}宇宙学模型的背景下，我们约束了SDSS redMapper星系团样本的光学丰度（$λ$）和晕质量（$M$）之间的标度关系。我们使用正向建模的方法，我们建模的概率分布的光学丰富度为一个给定的质量，$P(\ln λ| M)$。为了模拟丰度和堆叠的透镜轮廓，我们使用专门构建的仿真器来插值晕质量函数和堆叠的透镜轮廓，用于任意一组晕质量和红移，这是基于一套高分辨率$N$体模拟校准的。我们应用我们的方法与$20\le λ\le 100$和$0.10\le z_λ\le0.33$的8，312 SDSS redMapPPer集群，并表明，$P(λ|M)$的对数正态分布模型，与四个自由参数，很好地再现了测量的丰度和透镜配置文件同时。约束的特征在于平均关系，$\left\langle \lnλ\right\rangle(M)=A+B\ln(M/M_{\rm pivot})$，与$A=3.207^{+0.044}_{-0.046}$和$B=0.993^{+0.041}_{-0.055}$（68\%~CL），其中枢轴质量尺度$M_{\rm pivot}=3\times 10^{14} h^{-1}M_\odot$，和分散$σ_{\mathrm{\lnλ}|M}=σ_0+q\ln(M/M_{\rm pivot})$与$σ_0=0.456^{+0.047}_{-0.039…
2018-01-24 astro-ph.CO
Observed Scaling Relations for Strong Lensing Clusters: Consequences for Cosmology and Cluster Assembly
观测到的星系团性质的标度关系是约束宇宙学参数以及团簇形成历史的有用工具。一个关键的宇宙学参数，sigma 8，约束使用观察到的星系团，虽然目前的估计sigma 8的动态放松的星系团的标度关系是有限的，在观察到的星系团质量-温度（M-T）关系的大的分散。在0.3 < z <0.8的八个强透镜团的样本中，我们发现观察到的团浓度-质量关系可以用于将M-T散射降低6倍。通常，仅松弛的簇被用于估计σ 8，但是将簇浓度-质量关系与M-T关系相结合也使得能够包括非松弛的簇。因此，从集群的sigma 8测量的准确性的所得收益是双重的：sigma 8上的错误减少，集群样本量增加。因此，通过包含非松弛簇，大大改善了关于来自簇的sigma 8确定的统计。进一步探索星系团的标度关系，我们发现最亮星系团（BCG）光度和星系团质量之间的相关性提供了深入了解星系团的组装历史。我们发现了一个陡峭的BCG亮度集群质量关系的强透镜集群比一般集群人口的初步证据，暗示强透镜集群可能有更活跃的合并历史。
2010-04-05 astro-ph.CO
Reconstruction of small-scale galaxy cluster substructure with lensing flexion
我们从模拟的引力透镜数据集，包括强透镜，弱透镜剪切，和测量的二次图像失真-弯曲的星系团规模的质量分布的重建。构造透镜数据以在具有和不具有屈曲的质量重建之间进行直接比较。我们表明，在没有屈曲测量，显着的星系群规模的子结构可以保持未检测到的重建质量配置文件，并由此产生的配置文件低估了孔径质量的子结构区域的$\sim25-40\%$。当包括屈曲时，可以在小于10 \arcsec的角分辨率下检测到质量为$\sim3\times10^{12}$ M $_\odot$的亚晕。通过屈曲重建的轮廓的孔径质量与输入分布值匹配，误差在$\sim13\%$内，包括统计误差和分散。这表明了重要的约束，屈曲测量放置在子结构的星系团和它的效用，用于生产高保真质量重建。
2015-03-27 astro-ph.CO
Lensing and X-ray mass estimates of clusters (SIMULATION)
[摘要]我们提出了一个弱透镜（WL）和X射线质量估计的数值模拟集群的样本之间的比较。样本由20个质量最大的天体组成，红移z=0.25，Mvir > 5 x 10^{14} Msun h^{-1}。它们是在WMAP-7标准化宇宙学框架下演化的体积为1 h^{-3} Gpc ^3的宇宙学模拟中发现的。每个星系团都以更高的分辨率和更复杂的气体物理重新模拟。我们处理它通过Skylens和X-MAS产生光学和X射线模拟观察沿三个正交投影。光学模拟包括对背景光源的透镜效应。标准的观测工具和分析方法被用来从模拟星表中恢复每个星团投影的质量分布。考虑到我们样本的大小，我们还可以研究结果对集群形态，环境，温度不均匀性和质量的依赖性。我们证实了以前的结果表明，WL群众得到的集群切向剪切剖面与NFW泛函拟合偏低~ 5-10%，具有较大的分散（~10-25%）。我们表明，散射可以减少通过最佳选择集群具有规则的形态或生活在子结构差的环境。X射线质量偏置较低（约25-35%），证明ICM中存在非热源压力和温度不均匀性，但它们显示出比弱透镜产生的质量明显更低的散射。X射线质量偏差从团簇的内部区域向外部区域增长。我们发现，这两个偏见是弱相关的三阶功率比，而更强的相关性存在的质心移位。最后，X射线偏置与温度不均匀性密切相关。
2012-01-07 astro-ph.CO
CLASH: Joint Analysis of Strong-Lensing, Weak-Lensing Shear and Magnification Data for 20 Galaxy Clusters
本文对从CLASH巡天中选取的16个X射线规则星系团和4个高倍率星系团的强透镜、弱透镜剪切和放大率数据进行了综合分析。我们的分析结合了来自16波段HST观测和主要使用斯巴鲁/Suprime-Cam拍摄的宽视场多色成像的约束。我们重建的表面质量密度分布的各个集群从一个联合分析的完整的透镜约束，并确定所有集群的质量和浓度。我们发现内部一致性的合奏质量校准是$\le 5\% \pm 6\%$通过比较与CLASH弱透镜只有测量的Umetsu等人。对于X射线选择的子样本，我们研究的浓度-质量的关系和其固有的散射使用贝叶斯回归方法。我们的模型产生的平均浓度的$c|_{z=0.34} = 3.95 \pm 0.35$在$M_{200c} \simeq 14\times 10^{14}M_\odot$和内在的散射$σ(\ln c_{200c}) = 0.13 \pm 0.06$，在良好的协议与LCDM预测时，CLASH选择功能的基础上的X射线形态规律性和投影效应被考虑在内。我们还推导出一个整体平均的表面质量密度分布的X射线选择的子样品通过堆叠他们的个人档案。堆叠的质量配置文件是很好地描述了一个家庭的密度配置文件预测的尖状暗物质为主的晕，即NFW，Einasto，DARKexp模型，而单一的幂律，核心等温和Burkert密度配置文件是不利的数据。我们表明，包括两个晕术语的尖状晕模型提供了更好的协议与…
2016-04-22 astro-ph.CO
LoCuSS: A Comparison of Sunyaev-Zel'dovich Effect and Gravitational Lensing Measurements of Galaxy Clusters
我们提出了第一次测量的Sunyaev-Zel'dovich效应信号和质量之间的关系的星系团，使用引力透镜来测量集群质量，基于14个X射线发光集群在z~0.2的本地集群子结构调查。我们测量的综合康普顿y参数，Y，和总投影质量的集群（M_GL）内的投影集群中心半径为350 kpc，对应的平均过密度为4000-8000相对于临界密度。我们发现M_GL和Y之间的自相似标度，在固定的Y为32%的质量分散。这种散射超过了数值模拟的结果，但小于固定T_X时质量散射的可比测量值。我们也没有发现在Y中扰动和未扰动星系团之间的分离的证据，就像在相同的物理尺度上观察到的T_X一样。我们将我们的标度关系与Bonamente等人基于假设流体静力平衡的质量测量的关系进行比较，发现没有证据表明星团核心中存在流体静力质量偏差（M_GL = 0.98+/-0.13 M_HSE），这与数值模拟和基于透镜/X射线的测量在较大半径下的质量可观测标度关系的预测一致。总的来说，我们的研究结果表明，Sunyaev-Zel'dovich效应可能是不太敏感的比X射线观测到的集群物理的细节在集群核心。
2009-08-11 astro-ph.CO
Rotation of the cosmic microwave background polarization from weak gravitational lensing
当宇宙微波背景（CMB）光子从末次散射面通过时空度规扰动时，偏振矢量可能绕其传播方向旋转。这种引力旋转与光子轨道的透镜偏转不同，并且是在光子轨道的透镜偏转之外发生的。这种旋转可以来源于线性矢量或张量度规扰动，并且与旋度偏转场完全相干。因此，对CMB偏振功率谱的透镜校正以及由于非标量扰动引起的温度-偏振互相关进行了修正。旋转不影响线性标量扰动的透镜效应，但当计算进行到高阶时需要包括在内。我们提出了完整的结果弱透镜的全天空CMB功率谱的一般线性度规扰动，同时考虑到偏转的光子轨迹和旋转的偏振。对于由引力波引起的透镜效应，我们证明了由旋转引起的B模在很大程度上抵消了由偏转的旋度分量引起的B模。
2014-01-30 astro-ph.CO
The relative impact of baryons and cluster shape on weak lensing mass estimates of galaxy clusters
弱引力透镜依赖于沿视线的积分质量。重子对星系团的质量分布和由透镜分析得到的质量估计有贡献。我们使用cosmo-OWLS套件的流体动力学模拟的影响，重子过程的偏差和分散的弱透镜质量估计的集群。这些估计是通过拟合NFW配置文件，模拟数据，使用MCMC技术。特别是，我们研究之间的差异估计暗物质，只有运行和那些包括重子物理学的各种处方。我们发现没有显着的差异时，重子物理的质量偏差包括在内，虽然整体质量的估计被抑制时，从活动星系核的反馈。对于可以获得可靠质量的最低质量系统（$M_{200} \approx 2 \times 10^{14}$ $M_{\odot}$），我们发现偏差为$\approx -10$ %。偏差的大小倾向于降低更高质量的集群，与没有偏差的质量最大的集群，其质量与CLASH和HFF样品中发现的质量相当。对于最低质量的集群，质量偏差是特别敏感的拟合半径和限制放在浓度之前，使可靠的质量估计困难。只有暗物质和各种重子运行之间的质量估计的分散小于单个星系团的不同投影之间的分散，突出了三轴性的重要性。
2018-05-30 astro-ph.CO
The Bias to Cosmic Microwave Background Lensing Reconstruction from the Kinematic Sunyaev-Zel'dovich Effect at Reionization
重建的宇宙微波背景（CMB）透镜图的功率谱是一个强有力的工具，约束宇宙学参数，如中微子质量和暗能量状态方程。一个可能的复杂性是运动学Sunyaev-Zel'dovich（kSZ）效应，由于CMB光子被移动电子散射，这可以通过kSZ透镜相关性和kSZ温度各向异性的非高斯性来偏置CMB透镜功率谱的重建。我们调查的第一次的偏差CMB透镜重建温度各向异性由于再电离诱导的kSZ信号，并表明，它是可以忽略不计的正在进行的和即将进行的实验的基础上，目前的数值模拟再电离。我们还重新审视了由后期kSZ场引起的偏见，使用最近的kSZ模拟。我们发现，它可能是在早期的研究中发现的两倍大，达到高达百分之几的CMB透镜功率谱信号的值，这表明这种偏见将不得不在即将到来的数据分析减轻。
2022-02-15 astro-ph.CO
Cosmological Constraints from the Large Scale Weak Lensing of SDSS MaxBCG Clusters
我们从斯隆数字巡天MaxBCG星表中的星团对大尺度弱透镜效应（投影分离R=5-30 \hmpc）的测量中推导出对物质密度\Om和物质聚类幅度\sig 8的约束。弱透镜信号与\Om和团簇质量关联函数\xicm的乘积成比例。与光学丰富度和集群质量之间的关系，所观察到的集群数量计数的约束，预测的透镜信号增加，增加\Om或\sig 8，与温和的额外的依赖于假设的分散之间的丰富度和质量。信号对尺度和丰富度的依赖部分地打破了这些参数之间的简并性。我们将外部先验的丰度质量散射比较X射线数据和星系聚类的物质功率谱的形状，我们测试我们采用的模型\xicm对N体模拟。使用具有最小限制性先验的贝叶斯方法，我们发现\sig 8（\Om /0.325）^{0.501}=0.828 +/- 0.049，边缘化约束为\Om =0.325_{-0.067}^{+0.086}和\sig 8=0.828_{-0.097}^{+0.111}，与其他MaxBCG研究的约束一致，这些研究在小尺度上使用弱透镜测量（R<=2 \hmpc）。的（\Om，\sig 8）约束是一致的和正交的一个推断从WMAP CMB数据，反映协议与GR预测的结构增长的LCDM宇宙学模型。假设LCDM的联合约束产生\Om =0.298 +/- 0.020和\sig 8=0.831 +/- 0.020。我们的宇宙学参数误差主要由大尺度弱透镜测量的统计不…
2012-07-16 astro-ph.CO
The Canadian Cluster Comparison Project: weak lensing masses and SZ scaling relations
加拿大星系团比较项目是一项综合性多波长调查，目标是50个大质量X射线选定的星系团，以检查星系团质量的重子示踪剂，并探测星系团之间热的星系团内介质的热性质的变化。在本文中，我们提出了弱透镜质量，深宽场成像数据的分析的基础上获得的加拿大-法国-夏威夷望远镜。最后的样本包括位于视场中的两个额外的集群。我们把这些质量作为我们在其他波长下比较团簇性质的参考。在本文中，我们限制比较发表的测量Sunyaev-Zel'dovich效应。我们发现，这个信号与投影透镜质量，与12 \pm 5%的内在散射在~r_2500，这表明它是一个很好的代理集群质量。
2012-08-02 astro-ph.CO
Non-negative matrix factorization for self-calibration of photometric redshift scatter in weak lensing surveys
光z误差是系统学中降低弱透镜宇宙学推论准确性的主要原因之一。Zhang et al.（2010）提出了一种结合星系-星系相关性和星系-剪切相关性的自校准方法。Fisher矩阵分析表明，仅使用光度数据就可以确定0.01-1%水平的photo-z离群值比率，而不依赖于任何先验知识。在本文中，我们开发了一种新的算法来实现这种方法，通过解决自校准过程中出现的约束非线性优化问题。该算法基于不动点迭代和非负矩阵分解技术，能够高效、鲁棒地重建真z面元和光z面元之间的散射概率。该算法已经过广泛的测试，将其应用到模拟第四阶段弱透镜项目的模拟数据。我们发现，该算法提供了一个成功的恢复的散射率在0.01- 1%的水平，和真正的平均红移的photo-z仓在0.001的水平，这可能会满足要求，在未来的透镜调查。
2017-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak lensing scattering transform: dark energy and neutrino mass sensitivity
本文扩展散射变换在弱引力透镜中的应用，证明其在刻画透镜质量图非高斯特征及暗能量、中微子质量参数推断上优于功率谱和双谱，且散射系数具有更高斯化的似然分布，是更优选的统计量。
2021-07-22 astro-ph.CO astro-ph.IM
Detection of universality of dark matter profile from Subaru weak lensing measurements of 50 massive clusters
我们开发了一种新的方法来测量集群的透镜畸变配置文件与堆叠的缩放幅度的背景星系椭圆作为缩放的中心半径的函数，根据NFW预测每个集群，基于假设不同的集群在一个样本中遵循的通用NFW配置文件。首先，我们证明了这种方法的可行性，使用分析NFW模型和模拟晕在高分辨率$N$体模拟。然后，我们应用，作为一个概念的证明，这种方法的斯巴鲁弱透镜数据和XMM/钱德拉X射线观测的样本中的50个大规模的集群的红移范围$0.15\le z\le 0.3$，他们的晕质量范围超过一个数量级。为了估计每个星系团的NFW参数，我们使用晕质量代理关系的X射线观测值，无论是基于流体静力学平衡或气体质量，然后推断模型$c(M)$关系的晕浓度。我们评估的NFW缩放分析的性能，通过测量50集群透镜配置文件相对于NFW的预测在一个范围内的半径，$0.14\le R/[h^{-1}{\rm Mpc}]\le 2.8$的散射。我们发现了一个4 - 6 $σ$水平的证据，在50个集群的通用NFW配置文件，为两个X射线晕质量代理关系，虽然气体质量似乎是一个更好的代理底层的真实质量。通过比较的测量与模拟集群透镜考虑到斯巴鲁数据中的固有星系形状的统计误差，我们认为，额外的晕质量误差或固有散射的$σ_{\ln M_{500c}}\sim 0.2$ - $0.3$可以调和测量和模拟之间的差异。
2015-09-29 astro-ph.CO
Mapping stellar content to dark matter halos using galaxy clustering and galaxy-galaxy lensing in the SDSS DR7
观测到的星系恒星质量分布与其下的暗物质晕之间的映射提供了从大尺度结构形成理论到解释星系形成和演化的复杂现象的关键环节。我们开发了一种新的统计方法，晕占据分布模型（HOD）的基础上，解决这一映射，通过联合拟合的星系聚类和银河星系透镜测量斯隆数字巡天（SDSS）。该方法被称为iHOD模型，通过比传统HOD方法多包含约80%的星系，从调查中提取最大信息，并以统计一致的方式考虑恒星质量样本的不完整性。导出的恒星-晕质量关系不仅解释了近40年来SDSS星系在恒星质量上的聚集和透镜效应，而且成功地预测了SDSS中观测到的恒星质量函数。由于其建模能力显着更多的星系，iHOD是能够打破恒星质量在固定晕质量的对数散射和恒星晕质量关系在高质量端的斜率之间的简并，而不需要假设一个强大的散射和/或使用恒星质量函数作为输入之前。我们发现随着晕质量的增加，散射会下降，从10^{12} Msun以下的0.22 dex下降到10^{14} Msun时的0.18 dex。该模型还使严格的限制卫星恒星质量函数在固定的晕质量，预测偏离Schechter功能形式在高质量晕。iHOD模型可以很容易地应用于现有的和未来的光谱数据集，大大提高了统计约束的恒星晕质量关系相比，传统的HOD方法在同一调查。
2015-05-11 astro-ph.CO
A Constraint On the Integrated Mass Power Spectrum out to z = 1100 from Lensing of the Cosmic Microwave Background
宇宙微波背景（CMB）的温度波动和偏振是对40万年前的宇宙的一个众所周知的探测。在从最后一次散射的表面向我们传输的过程中，CMB光子预计会经历由介入的大尺度结构引起的修改。预期的次级效应之一是由前景暗物质分布引起的CMB的弱引力透镜。我们推导出一个二次估计器，它使用在四点函数水平上由透镜效应产生的非高斯性来提取积分到z ~ 1100的透镜势波动的功率谱，其中z为2至3的峰值贡献来自势波动。利用WMAP的7年温度图，我们报告了该透镜势功率谱的第一个直接约束，发现它在W、V和W+V波段的振幅分别为A_L = 0.96 +/- 0.60，1.06 +/- 0.69和0.97 +/- 0.47。
2010-12-07 astro-ph.CO
Effects of center offset and noise on weak-lensing derived concentration-mass relation of dark matter halos
利用{ \it Millennium Simulation}中的晕星表，分析了星系团的弱透镜测量密度剖面，着重讨论了背景星系的中心偏移、选择效应和形状噪声对浓度-质量（$c$ - $M$）关系的影响.几种不同的方法来定位从弱透镜效应单独的集群的中心进行了探讨。我们发现，对于中等红移的星系团，我们新提出的两个尺度的平滑方法应用于重建的收敛场，首先与$2^\prime$平滑尺度，然后$0\overset{\prime}{.}5$的最高峰，最好的对应于真正的中心。假设参数化的Navarro-Frenk-White轮廓，我们拟合了不同方法识别的不同中心周围的切向剪切信号。结果表明，对于集合中值，中心偏移大于一个尺度半径$r_s$可以偏置导出的质量和浓度显着低于真实值，特别是对于低质量晕。然而，噪声的存在可以补偿偏移效应并减小系统偏差，尽管质量和浓度的散射变得相当大。从统计学上看，如果采用适当的中心发现方法，中心偏移对$c$ - $M$关系的偏倚效应不显著。另一方面，如果使用简单的$χ^2$拟合方法，则来自固有椭圆度的噪声可以使从弱透镜分析的集群的样本导出的$c$ - $M$关系产生偏差。为了适当地解释$c$和$M$之间的分散性和协方差，我们应用贝叶斯方法来改进$c$ - $M$关系的统计分析。结果表明，这种新的方法使我们能够得到的$c$ - $M$关系显着减少的偏见。
2014-08-07 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 Measurement of Filamentary Structure with the SDSS BOSS and Subaru Hyper Suprime-Cam Data
利用Subaru Hyper Suprime-Cam（HSC）第一年星系形状星表，在$z\sim0.55$观测了Sloan Digital Sky Survey（SDSS）III/Baryon Oscillation Spectroscopic Survey（BOSS）CMASS星系对之间的暗条弱透镜效应。尽管这些调查之间的$140$度$^2$的小重叠，我们检测到的灯丝透镜信号在3.9 $σ$的意义，这是最高的信号噪声透镜测量之间的星系尺度晕在这个红移范围。我们推导出一个理论上的预测和协方差使用模拟星表的基础上全天空光线跟踪模拟。我们发现暗条特性的内禀散射和沿视线方向的大尺度结构的涨落是协方差的主要成分，来自源星系的内禀形状噪声不再限制我们的透镜测量。这一事实证明了HSC调查的统计能力，因为它的深度观测和源星系的高数量密度。我们的结果与理论预测一致，并支持“粗”丝模型。随着HSC调查区域的增加，我们将能够研究详细的细丝性质，如暗物质分布和细丝的红移演化。
2019-05-22 astro-ph.CO
Weak lensing measurements of the APEX-SZ galaxy cluster sample
我们提出了一个弱透镜分析星系团的APEX-SZ调查。利用APEX望远镜通过Sunyaev-Zel \textquotesingle dovich效应（SZE）观测到的$39$大质量星系团，分析了WFI（@2.2mMPG/ESO）和Suprime-Cam（@SUBARU）三个波段的深空光学成像数据。在这项研究中获得的质量，包括X射线选择的子样本的27个集群，优化和使用的研究中约束的质量，可观察到的缩放关系在固定的宇宙学。我们弱透镜分析的一个新焦点是多色背景选择，以抑制宇宙方差对源星系红移分布的影响。我们通过星系密度，剪切剖面和恢复浓度来研究星系团成员污染的影响。我们量化的影响，源红移分布的质量估计的方差通过研究不同的集群红移和manitude限制的COSMOS巡天的9个子字段。我们在$z\!=\!0.45$和$R\!\approx\!23$ mag的浅层成像数据上测量了星团平均角直径距离比的$\sim 6$标准差。对于深层、$R=26$ mag的观测，标准差下降到$\sim 1$。这对应于$M_{200}$中8.4\%和1.4\%的散射。我们的背景选择减少了$20-40$ \%的这种散射，这取决于集群红移和成像深度。我们得出集群质量和不使用质量浓度关系，并找到一致的结果，和浓度与使用的质量浓度关系一致。
2019-08-27 astro-ph.CO
Perturbation of Gravitational Lensing
引力透镜系统可以被角度接近但距离不同的“流氓系统”扰动。一个质点受到另一个质点的扰动，可以看作是双散射二质点（DSTP）透镜的大分离近似。所得到的有效透镜取决于扰动器是否比主透镜系统更接近或更远离观察者。当扰动体是第一个散射体时，焦散面小于大间距二元透镜的焦散面;当扰动体是最后一个散射体时，焦散面与大间距二元透镜的焦散面相似。模拟星系的引力透镜，除了在不同红移的扰动的常切变外，还需要额外的项。研究了双散射双分布质量透镜。受扰星系的行为就像一个椭圆--或一个质点--因为椭圆质量分布的偶极矩为零。
2009-11-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
The mass-concentration relation in lensing clusters: the role of statistical biases and selection effects
星系团的质量与浓度的关系可以追溯星系团的形成和演化。大规模的透镜集群被观察到过度集中，并遵循与一致性$Λ$ CDM范式的预测的张力急剧缩放。我们批判性地修正了CLASH，SGAS，LOOLS和弱透镜团的高红移样本中的关系。质量和浓度的测量是反相关的，这可能会使观察到的关系偏向更陡峭的值。我们纠正了这种偏见，并比较了测量的关系到理论预测占晕三轴性，绝热收缩的晕，存在一个占主导地位的BCG，主要是在所观察到的样品中的选择效应。预期关系的归一化、斜率和离散度与样本密切相关。对于所考虑的样本，预测的斜率是陡峭得多，比基本的关系表征暗物质只有集群。我们发现，对观测关系中的统计偏差和选择偏差的校正主要解决了与$Λ$ CDM模型的紧张关系。
2015-03-17 astro-ph.CO
The Weak Lensing Peak Statistics in the Mocks by the inverse-Gaussianization Method
本研究将逆高斯化方法用于弱引力透镜峰统计，验证了其与模拟的吻合度，针对超样本方差提出校正方法，并生成大量模拟样本计算精度矩阵，提升了弱引力透镜统计分析效率。
2020-01-29 astro-ph.CO
Lensing dispersion of supernova flux: a probe of nonlinear structure growth
由随机引力透镜引起的Ia型超新星视星等的散射与宇宙结构的非线性增长密切相关。在本文中，我们表明，这种依赖性可以潜在地被用来获得显着的信息，在小尺度上的质量聚类。虽然质量聚类最终取决于宇宙学，在这里，我们证明，通过未来的宇宙学调查获得更精确的观测测量，透镜色散可以非常有效地用于获得信息的结构形成的知之甚少的天体物理方面，如暗物质晕的块状和气体物理和恒星形成的重要性到塑造的大尺度结构。为了说明这一点，我们验证，即使是暂时的电流测量的透镜色散的超新星遗产调查样本有利于维里化结构的情况下，有点不那么紧凑，比预测的$n-$体宇宙学模拟。此外，我们还能够对浓度-质量关系的斜率设定下限。通过人为地减少统计观测误差，我们认为，与即将到来的数据的随机透镜色散将允许一个重要的改善约束重子物理学在工作中的宇宙学结构的组装。
2014-05-27 astro-ph.CO
SARCS strong lensing galaxy groups: I - optical, weak lensing, and scaling laws
我们提出了弱透镜和光学分析的SL 2S-ARCS（SARCS）样品的强透镜候选人。该样本基于强透镜遗产调查（SL 2S），这是对加拿大-法国-夏威夷望远镜遗产调查（CFHTLS）中强透镜系统的系统搜索。SARCS样本集中在弧形特征上，主要包含星系群。我们简要介绍了弱透镜的方法，我们用来估计的SARCS对象的质量。在126个候选天体中，我们得到了89个天体的弱透镜探测，其奇异等温球质量模型的速度色散范围为350 ~ 1000 km/s，平均值为600 km/s，对应于一个富星系群（或贫星系团）。从星系群红色序列亮端（M_i<-21）的星系出发，我们导出了SARCS候选星系的光学性质。我们得到了N=5-15星系的典型丰度和L=0.5-1.5e+12 Lsol（半径0.5Mpc以内）的光学光度。我们使用这些星系计算光度密度图，从形态分类显示，大部分的样本是一个复杂的光分布，无论是椭圆形或多峰组，这表明这些对象是动态年轻的结构。最后，我们结合透镜和光学分析，以绘制一个样本的80个最安全的组候选人，即弱透镜检测和过密度在镜头的位置在光度图，以消除错误的检测和星系尺度的系统从初始样本。我们使用这个简化的样本结合一个大质量星系团的样本来探测光学标度关系。我们探测到了预期的相关性在探测范围内的质量与一个典型的散射25%的SIS速度色散在一个给定的丰富度或光度，使这些标度律有趣的质量代理
2013-08-21 astro-ph.CO
