Probabilistic Cosmological Mass Mapping from Weak Lensing Shear
我们从星系椭圆率星表中推导出在透镜势空间过程之前的引力透镜剪切场和会聚场。我们证明了我们的算法的性能与模拟高斯分布的宇宙透镜剪切图和重建的质量分布的合并星系团阿贝尔781使用星系椭圆测量深透镜调查。鉴于临时后验样本的透镜剪切或收敛领域的天空中，我们描述了一个算法来推断宇宙学参数通过透镜场边缘化。在我们的算法的最一般的配方，我们不做假设弱剪切或高斯分布的形状噪声或剪切。因为我们需要的解决方案和矩阵行列式的线性系统的尺寸，规模与星系的数量，我们希望我们的算法需要并行的高性能计算资源的应用正在进行的广域透镜调查。
2016-10-21 astro-ph.CO
Effect of gravitational lensing on the distribution of gravitational waves from distant binary black hole mergers
对双黑洞合并的红移和啁啾质量分布的详细观测有望为它们的起源提供线索。本文建立了一个同时考虑强、弱引力透镜的引力透镜放大率概率分布函数的混合模型，并利用它研究了引力透镜放大率对正在进行和将来的引力波观测中发现的遥远双星黑洞合并产生的引力波分布的影响。我们发现，引力透镜放大的效果是显着的，在高端观察到的啁啾质量和红移分布。虽然观测到的啁啾质量分布中的高质量尾是由高度放大的引力透镜事件产生的，但我们发现，高度缩小的强透镜事件图像在观测到的红移分布中产生了高红移（$z_{\rm obs}> 15$）尾，这在第三代引力波天文台中很容易观察到。这样一个缩小的，明显的高红移事件预计将伴随着一个放大的图像，通常是观察到的缩小图像前$10-100$天。对于产生明显非常高的啁啾质量的高度放大的事件，我们期望具有相似放大率的事件对，其时间延迟通常小于一天。这项工作表明了引力透镜放大（缩小）对解释明显非常高质量或红移的引力波事件的至关重要性。
2018-08-06 astro-ph.CO
Gravitational lensing of gravitational waves: wave nature and prospects for detection
讨论了合并双星中引力波信号的引力透镜效应。我们描绘的政权，波浪效应是显着的政权，几何限制可以使用。在此基础上，重点研究了微透镜效应以及强透镜和微透镜的组合效应。我们发现，微透镜与强透镜相结合，可以引入随时间变化的相移的信号，因此可以导致可检测的差异，观察到的信号由强透镜产生的不同图像。这与天空中用于引力波检测的信号源的粗略定位相结合，可能使得难以识别对应于不同图像的信号的共同来源并且难以使用诸如时间延迟的可观测量。在我们能够可靠地识别对应图像的情况下，个体图像的微透镜化可以用作约束微透镜的性质的工具。引力波的源可以由于星系盘/晕中的透镜而经历微透镜效应，或者即使在没有强透镜效应的情况下，也可以由于居间星系中的透镜而经历微透镜效应。一般来说，这种可能性很小，只有一个例外：位于银道面的河外引力波源极有可能是微透镜。波效应在这种情况下是极其重要的。在检测到具有低SNR的这种源的情况下，微透镜效应或其他情况的发生的不确定性在源的参数中引入了附加的不确定性。
2019-12-12 astro-ph.CO
Weak gravitational lensing
根据广义相对论的理论，质量以类似于凸玻璃透镜的方式使光偏转。这种引力透镜效应是不对称的，导致图像失真。这些扭曲允许在广泛的尺度上对宇宙结构进行统计量化，并绘制暗物质和可见物质的空间分布图。我们总结了弱引力透镜的理论和评论的应用星系，星系团和宇宙中的大尺度结构。
2016-12-20 astro-ph.CO
Cosmological Constraints with Void Lensing I: the Simulation-Based Inference Framework
本文提出基于模拟推断的框架，通过前向建模和神经密度估计器，在无解析模型下利用空洞透镜效应估计宇宙学参数Ω_m和S_8，验证表明估计无偏且误差准确。
2025-04-21 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
Can continuous density profile correctly describe strong gravitational lensing?
强引力透镜是探测宇宙的重要工具。在引力透镜的理论分析中，假设连续密度剖面能正确描述透镜星系。但事实上，这一假设从未得到严格的检验。本文讨论了这一问题，指出如果我们用离散密度剖面来模拟透镜星系，那么像的位置不会改变，但放大倍数会增加。强透镜引力波可以在未来验证这一结论。
2017-11-07 astro-ph.CO
Reconstruction of Gravitational Lensing Using WMAP 7-Year Data
大尺度结构的引力透镜在宇宙微波背景中引入了非高斯性，并印刻了一个新的可观测量，它可以作为宇宙学的探针。我们应用一个四点估计威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的7年共加温度图单独重建的引力透镜信号。对高斯噪声进行了模拟和扣除，并对高阶噪声进行了研究。我们测量的引力透镜信号的统计幅度为$\mathcal {C}$ = $1.27\pm 0.98$使用的所有相关的W和V波段差分组件（DA）。因此，我们得出结论，WMAP 7年的数据本身，不能检测透镜。
2011-11-09 astro-ph.CO
Cosmological dependence of the measurements of luminosity function, projected clustering and galaxy-galaxy lensing signal
星系的光度函数Φ（M），星系的投影成团率w_p（r_p），星系-星系透镜信号Δ τ等观测量，通常都是通过假设一个基准宇宙学模型来计算星系间距离的星系红移巡天测量的。越来越多的研究对这些测量结果进行联合分析，并限制宇宙学参数。我们量化的数量，这种测量系统的变化作为基准宇宙学用于测量的变化，并表明，这些影响可能是显着的高红移（z~0.5）。我们提出了一个简单的方法，映射使用一个特定的基准宇宙模型的任何其他宇宙模型的测量。宇宙学约束（或晕占据分布约束），使用光度函数，聚类测量和星系-星系透镜信号，但忽略这些系统的影响可能会低估推断参数的置信区间。
2013-09-11 astro-ph.CO
An excess of non-Gaussian fluctuations in the cosmic infrared background consistent with gravitational lensing
宇宙红外背景（CIB）是引力透镜。从宇宙微波背景（CMB）的透镜分析中继承的二次估计技术可以应用于检测CIB透镜效应。然而，CIB波动本质上是强非高斯的，使得CIB透镜重建高度偏置。我们进行了数值模拟，以估计固有的非高斯性，并建立了一个互相关的方法来精确地提取CIB透镜信号从原始数据。我们将这种技术应用于CIB数据从普朗克卫星和交叉相关的CIB数据，星系数计数和CMB透镜的潜力得到的透镜估计。我们在$>4σ$检测到与透镜贡献一致的过量。
2019-05-06 astro-ph.CO
Lensing efficiency for gravitational wave mergers
我们深入了解引力透镜对通过引力波观测到的合并双星的估计分布的影响。我们量化的几何光学极限的引力波事件的放大效率，我们比较电磁的情况下，通过最小的假设的源人口的内在属性的分布。我们发现，透镜效应留下一个可识别的签名上观察到的速率，并且它们可以是突出的，只有在一个非常陡峭的质量函数（或红移演化）的存在下，主要是在低推断红移。我们的结论是，引力放大率并不代表一个重要的系统的引力波合并研究在LIGO-Virgo时代。
2020-01-04 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
Galaxy cluster strong lensing cosmography: cosmological constraints from a sample of regular galaxy clusters
星团强透镜宇宙学是对宇宙背景几何学的一种很有前途的探索，由于使用空间和地面望远镜的观测质量提高，已经出现了几项研究。我们首次使用五个星团强透镜的样本来测量宇宙学参数的值，并将它们与经典探测器的结果相结合。为了评估强透镜宇宙学在约束宇宙背景几何中的简并性和有效性，我们采用了四种宇宙学场景。我们发现宇宙的总物质密度（$Ω_{\rm m}$）和状态方程的暗能量参数$w$良好的约束力。对于一个平坦的$w$ CDM宇宙学，我们发现$Ω_{\rm m} = 0.30_{-0.11}^{+0.09}$和$w=-1.12_{-0.32}^{+0.17}$从强透镜。有趣的是，我们表明，从宇宙微波背景（CMB）的约束改善了2.5和4.0倍的$Ω_{\rm m}$和$w$，分别与我们的后验分布在这个宇宙学模型。在暗能量状态方程随红移演化的情况下，强透镜约束与宇宙学常数（即$w=-1$）相容。在弯曲宇宙学中，我们的强透镜分析可以容纳$Ω_{\rm k}=0.28_{-0.21}^{+0.16}$宇宙曲率的大范围值。在所有的宇宙学场景中，我们表明，我们的强透镜约束是互补的，并与CMB，重子声学振荡和Ia型超新星的测量结果很好地吻合。我们的研究结果表明，集群强透镜宇宙学是一个潜在的强大的探针，将包括在未来的调查宇宙学分析。
2021-10-12 astro-ph.CO
Cosmological models discrimination with Weak Lensing
弱引力透镜为直接绘制宇宙中的暗物质提供了一种独特的方法。大多数透镜分析使用宇宙剪切场的两点统计来约束产生简并的宇宙学模型，例如sigma_8和Omega_M之间的r.m.s.的质量波动在8兆秒差距/小时的规模和物质密度参数都在z = 0。然而，两点统计只能测量场的高斯特性，弱透镜场是非高斯的。研究表明，对弱透镜效应数据进行非高斯统计估计可以改善对宇宙学参数的约束。在本文中，我们系统地比较了广泛的非高斯估计，以确定哪一个宇宙学参数提供更严格的约束。这些统计方法包括偏度，峰度和更高的批评测试在几个稀疏表示，如小波和曲波;以及双谱，峰值计数和一个新引入的统计称为小波峰值计数（WPC）。基于稀疏表示的比较表明，小波变换是最敏感的非高斯宇宙结构。在弱透镜质量图中，非高斯特性的最佳统计量似乎是WPC。最后，我们表明，sigma_8 -Omega_m退化可以更好地打破，如果WPC估计进行弱透镜质量地图过滤的小波方法，MRLens。
2009-04-20 astro-ph.CO
Lensing effects in inhomogeneous cosmological models
在引力透镜技术中发展起来的概念，如剪切、会聚、切向弧和径向弧，可以用来检验用来解释宇宙加速模型的非均匀模型的成立性。我们研究了广泛讨论的LTB宇宙学模型。事实证明，对于坐在全局LTB解的原点的观察者，剪切消失，就像在FRW模型中一样，而收敛的值不同，这可能导致可观察到的宇宙学效应。我们还考虑了瑞士奶酪模型最近提出的基础上LTB的观察员坐在FRW的一部分。结果表明，就径向弧和切向弧的形成而言，它们具有不同的行为。
2009-01-03 astro-ph.CO
Reducing the weak lensing noise for the gravitational wave Hubble diagram using the non-Gaussianity of the magnification distribution
引力波源是一种很有前途的宇宙学标准烛光，因为它们的本征光度由基础物理决定（并且对尘埃消光不敏感）。然而，由于沿视线结构的引力透镜，它们受到弱透镜放大率的影响。即使在完美的标准烛光测量的极限下，这种透镜效应也是距离测定中不确定性的来源。通常认为，到一个引力波源集合的距离的不确定性受到透镜放大率分布的标准偏差除以源数量的平方根的限制。在这里，我们表明，通过利用透镜放大率分布的非高斯性质，我们可以提高这种距离的确定，通常由2- 3的因素，我们提供了一个拟合公式的有效距离精度作为红移的源的透镜噪声占主导地位。
2010-06-27 astro-ph.CO
Gauge-Invariant Formalism of Cosmological Weak Lensing
我们提出了宇宙学弱透镜的规范不变形式，解释了由于线性量级的标量、矢量和张量扰动引起的所有相对论效应。虽然光的传播完全由测地线方程描述，但光子波矢量与物理量的关系需要定义它们的框架的规范。通过构造观测者和源位置的局部四分体基，我们阐明了弱透镜观测量（如会聚、剪切和转动）与源静止坐标系中定义的物理尺寸和形状以及观测者静止坐标系中测量的观测角和红移之间的关系。与标准的透镜形式主义相比，额外的相对论效应对所有的透镜观测量都有贡献。我们明确验证规范不变性的透镜观测量，并比较我们的结果与以前的工作。特别是，我们证明，即使在存在的矢量和张量扰动，物理旋转的透镜观测值消失在线性顺序，而四分之一的基础旋转沿光传播相比，FRW坐标。虽然后者经常被用作探测原始引力波，但四分体基底的旋转确实不是一个物理观测。进一步阐明了它与弱透镜下的E-B分解的关系。我们的形式主义提供了一个透明的和全面的宇宙学弱透镜的观点。
2018-04-09 astro-ph.CO
Digging into dark matter with weak gravitational lensing
普通重子粒子（如质子和中子）只占宇宙中总物质的六分之一。剩下的是一种神秘的“暗物质“成分，它不通过电磁力相互作用，因此既不发射也不反射光。然而，越来越多的证据表明它的引力影响。在过去的几年里，在观测弱引力透镜方面取得了特别的进展，弱引力透镜是指由于前景质量周围的空间曲率而使来自遥远星系的光发生轻微偏转。哈勃太空望远镜最近的观测为暗物质的存在提供了直接的证据，并首次测量了它的性质。我们回顾了最近的研究结果，展望了未来引力透镜观测的前景和挑战。
2009-06-08 astro-ph.CO
Consistency relations of amplitude and phase fluctuations of gravitational waves magnified by strong gravitational lensing
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
研究通过强透镜和宇宙弱透镜共同作用，推导引力波振幅和相位波动的放大因子，并验证在强透镜存在时一致性关系仍保持原形式。
2026-07-07 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
Resource Letter: Gravitational Lensing
这封资料信提供了一个关于引力透镜及其应用的文献选择指南。期刊文章、书籍、流行文章和网站被引用了以下主题：引力透镜的基础、宇宙学的基础、引力透镜的历史、强透镜、弱透镜和微透镜。
2012-06-04 astro-ph.CO astro-ph.EP
Gravitational Lensing
引力透镜已经发展成为分析暗宇宙的最有力的工具之一。本文综述了引力透镜的基本理论、主要应用和迄今取得的代表性成果。它有两个部分。首先从测地偏差方程出发，导出了薄的和扩展的引力透镜方程。第二部分讨论和总结了恒星和行星、星系、星系团和大尺度结构的引力透镜效应。
2010-10-19 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational lensing of binary systems in wave optics
本文首次详细计算了双星系统引力透镜中的波动光学效应。这个领域在概念上是丰富的，结合了经典引力透镜中产生的焦散奇点和量子（波）干涉效应。新技术使我们能够克服以前的计算障碍。射电天文学的最新发展提供了观测机会，虽然仍然是未来的，但似乎很有希望。
2020-08-03 astro-ph.CO gr-qc
A linear relation between galaxy-lensing cross-correlations to test the cosmological principle model-independently
我们发现了两组星系透镜互相关之间的线性关系。这种线性关系成立，只要光遵循测地线和度规是弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）。违反宇宙学原理（以及等效的FLRW度规）将打破这种线性关系。因此，它提供了一个强有力的宇宙学原理的测试，基于直接观测，不依赖于特定的宇宙学模型。我们证明，第四阶段的星系巡天和CMB-S4实验将能够严格地测试这种线性关系，因此测试宇宙学原理鲁棒。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc
On the simulation of gravitational lensing
引力透镜指的是光被天体的引力偏转，天体通常主要由暗物质组成。通过引力透镜看，遥远星系的图像似乎是扭曲的。本文讨论了引力透镜引起的图象畸变的模拟。其目的是通过一个简单的工具来可视化假设，以提高我们对引力透镜如何工作的理解。模拟器还可以生成用于机器学习的合成数据，这将有望使我们能够反转失真函数，这是目前分析上不可能的。
2023-03-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Gravitational Lensing in Spherically Symmetric Spacetimes
本文提出了一个用1+1+2协变方法研究球对称时空中引力透镜的框架。的偏转角的一般公式推导出来，我们展示了如何可以用来恢复史瓦西时空的标准结果。
2010-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Stellar prospects for FRB gravitational lensing
快速射电暴（FRB）的引力透镜效应为许多宇宙学应用提供了一条令人兴奋的途径。然而，目前尚不清楚未来的调查将检测到多少此类事件，也不清楚如何以最佳方式找到它们。我们使用FRB的已知属性来预测延迟时间尺度从微秒到年的引力透镜的检测率，对应于跨越15个数量级的透镜质量。我们强调的FRB红移分布的作用，我们观察引力透镜的能力。我们认为宇宙学透镜的FRB恒星在前景星系，并表明，强大的恒星透镜将占主导地位的微秒时间尺度。即将到来的巡天，如DSA-2000和CHORD，将限制致密天体（如原始黑洞）中暗物质的比例，并可能探测到来自中等质量黑洞（IMBH）或小暗物质晕的millilensing事件。相干全天空监测器将能够探测到大质量星系的长时间透镜事件，以及短时间尺度的透镜现象。最后，我们提出了一个新的应用FRB的引力透镜，将直接测量的介入星系的环星系介质。
2022-06-28 astro-ph.CO astro-ph.HE
Accurate weak lensing of standard candles. I. Flexible cosmological fits
在不久的将来，随着成千上万的Ia型超新星的出现，由透镜效应引起的星等散射将成为一个主要问题，因为它会影响参数估计。目前的N体模拟太耗时，无法整合到用于估计宇宙学参数的似然分析中。在本文中，我们表明，在弱透镜制度的统计数值近似产生准确的结果数量级更快。我们写下来简单的适合的第二，第三和第四中心时刻的透镜放大率概率分布作为红移的函数，功率谱归一化和当今的物质密度。我们还改进了现有的透镜方差模型，并表明移位对数正态分布适合数值。这些拟合可以很容易地应用于宇宙学似然分析。此外，我们的理论预测使我们有可能颠倒这个问题，并开始使用超新星透镜来约束宇宙学参数。
2013-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Plasma lensing in comparison to gravitational lensing -- Formalism and degeneracies
引力透镜和等离子体透镜在几何光学的极限下具有相同的数学形式。这两种现象都可以有效地描述了一个投影，二维偏转电位的梯度导致一个单一的，薄透镜平面的瞬时光偏转。我们强调的时间延迟和透镜方程的差异，因为等离子体透镜是由一个潜在的直接成比例的偏转电子数密度和引力透镜是由一个潜在的相关的偏转质量密度的泊松方程。由于我们把等离子体和引力透镜看作薄屏有效理论，它们的简并都是由偏转物体的未知分布引起的。推导了等离子体透镜的形式主义内禀简并，发现它们与引力透镜中的简并类似。为了打破简并，星系和星系团尺度的强引力透镜必须依赖于额外的假设或补充观测。物理上现实的假设，以达到自洽透镜和源重建可以提供模拟和分析有效的理论。在等离子体透镜中，对偏转电子密度分布的更深入理解仍在发展中，因此基于模型的全面透镜重建尚不可能。然而，我们表明，瞬态透镜和多波长观测有助于打破所产生的简并。我们的结论是，发展一个基于观测的推断本地透镜性能目前似乎是最好的方式，以进一步探测等离子体电子密度的形态。由于更简单的证据为基础的破坏的透镜退化，我们期望获得更严格的约束，局部等离子体电子密度比引力偏转群众。
2020-06-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
Topological Defects in Gravitational Lensing Shear Fields
由弱引力透镜引起的剪切场具有典型的相干模式。我们用透镜势所描述的曲面曲率来描述剪切场中的拓扑缺陷。利用椭球晕产生的势面脐点对特征缺陷作了简单的解释。我们模拟透镜剪切图，并指出典型的缺陷配置。最后，我们展示了如何统计特性，如丰富的缺陷可以表示在透镜势的关联函数。
2009-06-01 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Redshift drift of gravitational lensing
研究了强引力透镜中红移漂移的影响。红移漂移产生了一个时间变化的$i)$，一个透镜源的表观位置和$ii)$的时间延迟之间的传入信号从不同的图像。我们把这些效应分别称为角漂移和时间延迟漂移，并分析了它们在宇宙学中的相关性。
2017-03-15 astro-ph.CO gr-qc
Weak Gravitational Lensing
本章系统概述弱引力透镜的基础理论、宇宙学应用、观测分析方法、系统效应及当前巡天成果与未来前景。
2025-10-03 astro-ph.CO astro-ph.IM
Hierarchical Bayesian scheme for measuring the properties of dark energy with Strong gravitational lensing
为了了解我们的宇宙，目前的天空观测已经非常精确。勘测图提供的现象之一是引力效应。阿尔伯特·爱因斯坦（1936）首先基于他的广义相对论讨论了引力透镜效应的可能性，这可能会给我们一些关于宇宙学的信息。我们经常将这些效应按微透镜、弱透镜和强透镜类型分类。本文主要研究强引力透镜，特别是双源平面透镜系统。最近人们认识到，双透镜事件可以为我们提供另一种约束宇宙学参数的方法。为了大致了解“可以找到多少个这样的透镜事件”，我们建立了一个玩具模型，然后使用几个贝叶斯模型，以便对人工绘制的数据集进行统计分析。结果表明，双透镜实际上是约束宇宙学参数的有希望的对象。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Amplitude and phase fluctuations of gravitational waves magnified by strong gravitational lensing
我们讨论了菲涅耳尺度上的小尺度密度扰动如何影响几何光学中被引力透镜放大的引力波的振幅和相位。我们推导出连接小尺度密度扰动与振幅和相位波动的方程，以表明这种微扰波动光学效应在宏观模型放大率的存在下显着增强，从而可以很容易地观察到高度放大的引力波的振幅和相位波动。我们讨论了由于恒星，暗物质子结构，模糊暗物质和原始黑洞微透镜预期的信号。
2022-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Weak gravitational lensing effects on cosmological parameters and dark energy from gamma-ray bursts
伽马射线暴（GRB）是一个有吸引力的对象，约束的暗能量的性质，在某种程度上补充其他宇宙学探测，特别是在高红移。然而，遥远伽玛暴的视星等会因沿视线方向的密度起伏而受到引力透镜的扭曲。研究了引力透镜效应对伽玛暴宇宙学参数和暗能量状态方程的影响。我们首先在不假设任何宇宙学模型的情况下标定了伽玛暴的光度关系。利用最新的Ia型超新星（SNe Ia）样品，用宇宙学方法标定了低红移伽玛暴的光度距离。我们发现，引力透镜对宇宙学参数和暗能量的确定有不可忽视的影响。引力透镜改变了宇宙学参数和暗能量的最佳拟合约束。由于高红移的伽玛暴更容易被还原，所以观测到的物质密度的最可能值$Ω_M$略低于其实际值。在$Λ$ CDM模型中，我们发现在考虑了引力透镜效应后，物质密度参数$Ω_M$将从0.30移动到0.26。引力透镜也会影响暗能量的状态方程，使其变为更负的值。我们首次利用伽玛暴将暗能量状态方程约束为红移$z\sim 8$，发现在$1σ$置信水平下，状态方程偏离$Λ$ CDM，但在$2σ$置信水平下，状态方程与$w=-1$一致.
2011-12-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Instrumental systematics and weak gravitational lensing
我们提出了一个教学审查的弱引力透镜测量过程及其连接的主要科学问题，如暗物质和暗能量。然后，我们描述了参数化系统误差和了解他们如何影响弱透镜测量的常见方法。最后，我们讨论了几个仪器系统学，以及它们如何适应这种情况下，并得出结论，在理解仪器系统学对弱透镜测量的影响方面，可以取得一些进展，未来的观点。
2015-03-30 astro-ph.CO astro-ph.IM
Jacobi Mapping Approach for a Precise Cosmological Weak Lensing Formalism
自2000年首次探测到宇宙剪切以来，宇宙弱透镜已经成为一个非常成功和迅速发展的研究领域。然而，最近Yoo等人指出，标准的弱透镜形式主义产生依赖于规范的结果，因此，不符合下一代弱透镜调查所要求的精度水平。在这里，我们表明，雅可比映射形式主义提供了一个坚实的替代标准形式主义，因为它准确地描述了所有的相对论效应，有助于弱透镜观测。我们计算的规范不变表达式的失真的光度距离，宇宙剪切分量和透镜旋转的线性顺序，包括标量，矢量和张量扰动。特别地，Jacobi映射形式主义证明了旋转完全消失到线性阶。此外，宇宙剪切分量包含张量模式中的附加项，这在标准形式主义获得的结果中是不存在的。我们的工作为精确宇宙学时代所需的规范不变透镜形式主义提供了进一步的支持和确认。
2018-08-02 astro-ph.CO gr-qc
Probing the dark matter issue in f(R)-gravity via gravitational lensing
本文从引力透镜的角度讨论了一般解析f（R）引力理论的弱场极限。虽然引力势中的一个额外的汤川项改变了相对于广义相对论标准牛顿极限的动力学，但由于后牛顿极限中的适当抵消，无质量粒子的运动结果不受影响。因此，所有的透镜观测量都等于从广义相对论已知的观测量。由于f（R）-引力声称，除其他事项外，是一个可能的解决方案，以克服在维里化系统中的暗物质的需要，我们讨论的影响，我们的结果的动力学和引力透镜分析。在这个框架下，动力学理论原则上能够再现天体物理学的观测结果，而不需要再回到暗物质，但是在引力透镜的情况下，我们发现暗物质是一个不可避免的成分。另一个重要的含义是，在后牛顿极限下，引力透镜不能约束这些扩展理论，因为它们的预言与广义相对论没有区别。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Gravitational Lensing by a structure in a cosmological background
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，从宇宙学和动力学结构的角度研究了引力透镜。采用不同的密度剖面模型结构，通过求解测地线方程，研究了引力透镜的偏离角和时间延迟。这些精确计算的结果已被比较的薄透镜近似。我们已经表明，结果的薄透镜近似的基础上修改的NFW密度分布的空隙，然后再去FRW背景匹配非常好的精确的广义相对论计算。然而，薄透镜近似的基础上正常NFW的轮廓不从精确的相对论计算。结构越不紧凑，差异越大。我们还研究了我们的计算在强透镜作用下对弧的观测解释的影响，以及在弱透镜作用下对减少的切变的影响。在现有数据中未发现显著差异。
2013-08-21 astro-ph.CO gr-qc
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
Lensing of 21-cm Fluctuations by Primordial Gravitational Waves
来自黑暗时代的21厘米辐射强度模式的弱引力透镜畸变可以几何地分解为旋度和无旋度分量。原始引力波的透镜效应会产生旋度分量，而密度涨落的透镜效应的贡献则被强烈抑制。在21厘米背景下的角涨落延伸到非常小的角尺度，并且在不同频率下的测量探测了红移空间中不同的壳层。因此，有大量的信息可以用来重建透镜场的旋度分量，从而可以探测到小到r ~ 10^{-9}的张量与标量之比--远小于目前可获得的值。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the theory of gravity with gravitational lensing of gravitational waves and galaxy surveys
引力波应变与即将到来的星系巡天的互相关以一种新的方式探索引力理论。这种方法能够通过结合来自引力波的引力透镜和时空中的引力波的传播的影响来检验引力理论。我们发现，在10年内，结合先进的LIGO和处女座探测器网络与计划星系调查应该检测弱引力透镜的引力波在低红移宇宙（$z<0.5$）。随着下一代引力波实验如旅行者号、LISA、宇宙探测器和爱因斯坦望远镜的出现，我们可以利用电磁波和引力波探测器之间的协同效应，将引力理论的测试扩展到更大的红移。
2020-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
lensingGW: a Python package for lensing of gravitational waves
先进的LIGO和先进的Virgo可以在未来几年内观察到第一个透镜引力波，而未来的爱因斯坦望远镜可以观察到数百个透镜事件。地基引力波探测器可以分辨出观测频率倒数数量级的到达时间差。由于LIGO/Virgo的频带跨度从几个$\rm Hz$到几个$ \rm kHz$，因此当前干涉仪的典型时间分辨率为毫秒级。当微透镜嵌入星系或星系团中时，透镜效应会变得更加突出，并导致在LIGO/Virgo频率下可观察到的时间延迟。因此，引力波可以提供一个令人兴奋的替代探针的微透镜。然而，目前，在引力波透镜的背景下，只有少数透镜配置已经制定出来。在本文中，我们提出了lensingGW，一个Python包，旨在处理强和微透镜的紧凑的二进制和相关的引力波信号。这种协同作用铺平了道路，系统的参数空间调查和检测任意的镜头配置和紧凑的来源。我们展示了lensingGW的工作机制及其用于研究嵌入在星系中的微透镜。
2020-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Gravitational-Wave Fringes at LIGO: Detecting Compact Dark Matter by Gravitational Lensing
利用引力波（GW）透镜为理解宇宙的小尺度结构开辟了一条新途径。我们发现，尽管它的粗角分辨率和短的观测时间，LIGO可以检测到的GW透镜引起的紧凑的结构，特别是紧凑的暗物质（DM）或原始黑洞的$10 - 10^5 \, M_\odot$，这仍然是有趣的DM候选人。通过GW频率啁啾来检测透镜效应，产生透镜效应模式的自然和快速变化：GW波形的\emph{frequency-dependent amplification and modulation}。作为一个最高频率的GW探测器，LIGO是一个独特的GW实验室，以探测这种轻紧凑的DM。凭借先进LIGO的设计灵敏度，三个探测器的一年观测可以乐观地将紧凑DM密度分数$f_{\rm DM}$限制在百分之几的水平。
2019-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Wave Mechanics, Interference, and Decoherence in Strong Gravitational Lensing
本文回顾了引力透镜中的波动力学效应理论，推导了Fresnel-Kirchoff衍射积分，分析了干涉效应可观测的条件及其在提取互补信息中的作用，并探讨了致密低频暂现源对干涉引力透镜前沿的推动。
2023-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
A Novel Test for MOND: Gravitational Lensing by Disc Galaxies
本文提出利用盘状星系强引力透镜作为MOND的新检验，发现纯MOND效应主导透镜并产生非平凡关联，且预测透镜数量显著增加，可用于区分暗物质模型并约束插值函数。
2025-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Differentiable probabilistic programming for strong gravitational lensing
观测暗物质暗晕的艰巨任务至关重要，因为它将限制暗物质粒子的性质（冷或热遗迹），并再次证实长期存在的$Λ$ CDM模型。在不久的将来，新一代的地面和空间探测将观测到数千个强大的引力透镜系统，为暗物质的子结构提供独特的探测。在这里，我们描述了一个新的强透镜分析管道，它将深度卷积神经网络与物理模型相结合，并利用传统的采样技术，如汉密尔顿蒙特卡罗。使用模拟强引力透镜系统，我们讨论了第一结果和表征的主要透镜参数的重建的准确性。
2019-10-15 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Recursion relations for gravitational lensing
弱引力透镜形式主义可以推广到强透镜制度，通过积分的测地偏差方程的非线性版本。由此产生的“轮盘赌”扩展概括的概念，收敛，剪切和弯曲到任意顺序。这种展开的独立系数是光学潮汐张量的屏幕空间梯度，其近似于弱场极限下通常的透镜势。从透镜图像，轮盘赌系数的知识原则上可以被反转以重建透镜的质量分布。在本文中，我们简化了轮盘赌展开，并推导出一个家庭的递归关系的各种系数，广义的凯撒-斯奎尔斯关系超出弱透镜制度。
2020-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
On the number of solutions of a transcendental equation arising in the theory of gravitational lensing
文中的方程描述了点光源在等温密度椭圆体透镜作用下的亮像数。我们证明了这个方程至多有6个解。从1到6的任何数量的解决方案实际上都可以发生。
2010-01-25 astro-ph.CO math-ph math.CV
