Microlensing of Sub-parsec Massive Binary Black Holes in Lensed QSOs: Light Curves and Size-Wavelength Relation
亚秒差距的二元大质量黑洞（BBH）长期以来被认为存在于许多类星体中，但在观测上仍然难以捉摸。在本文中，我们提出了一种新的方法来探测亚秒差距BBH通过微透镜类星体。如果类星体的中心有一个亚秒差距的BBH，则BBH被一个环双星盘所包围，BBH的每一个分量都被一个小的吸积盘所包围，并且在环双星盘和两个小吸积盘之间的次级分量打开了一个间隙。假设这样的BBH结构，我们产生模拟微透镜光变曲线的类星体系统主机BBH与典型的物理参数。研究表明，BBH类星体系统在红外-光学-紫外波段的微透镜光变曲线与相应的单个大质量黑洞类星体系统的微透镜光变曲线有很大的不同，这主要是由于带隙的存在以及BBH（及其相关的小圆盘）围绕质心的旋转.我们利用模拟光变曲线估算了不同波长下发射区的半光半径，发现在由BBH参数（如总质量、质量比、分离度、吸积率等）决定的波长范围内，BBH类星体系统的半光半径与波长的关系比单个MBH类星体系统的半光半径与波长的关系要平坦得多，这种差异主要是由于差距的存在。BBH类星体系统在光变曲线和半光半径-波长关系方面的这种独特特征可用于选择和探测当前和未来的观测将发现的大量透镜类星体中的亚秒差距BBH，这些观测包括全景巡天望远镜和快速反应系统（Pan-STARRS）、大型综合巡天望远镜（LSST）和欧几里德望远镜。
2014-02-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Revisiting the extremely fast disc wind in a gravitationally lensed quasar APM 08279+5255
引力透镜类星体APM 08279+5255拥有任何活动星系核中最快的风，速度为0.6-0.7c，需要磁加速，因为特殊的相对论效应限制了所有辐射驱动的风v<0.3-0.5c。然而，这种极端的速度来自于将X射线光谱中的窄吸收和宽吸收特征解释为铁吸收线。经典的超快流出源PDS 456也显示出类似的吸收系统，但是这里更高的能量、更宽的特征通常被解释为吸收边缘。我们重新分析了所有的光谱从APM 08279+5255使用一个完整的三维Monte Carlo辐射转移盘风模型的电离风在0.1- 0.2 c，连同复杂的吸收较低的电离物质，并发现这是一个更好的描述的数据。因此，对于超过0.2c的流出速度没有强烈的要求，这可以通过辐射驱动来提供动力。我们表明，紫外线驱动是特别可能的光谱能量分布的这个源，这是内在的紫外线明亮和X射线弱。虽然这种发射的峰值是不可观测的，但它必须足够明亮，以支持观测到的热尘埃，至少有利于适度的黑洞旋转。
2017-03-03 astro-ph.HE
Bounding the photon mass with gravitationally lensed fast radio bursts
本文利用强透镜快速射电暴的时间延迟和通量比，在点质量加外部剪切模型下，推导出光子质量上限，较以往结果改进1-2个数量级。
2025-01-25 astro-ph.HE
Constraining $γ$-ray dissipation site in gravitationally lensed quasar -- PKS 1830$-$211
本研究利用Fermi-LAT 15年观测数据，结合高斯过程回归等方法分析引力透镜耀变体PKS 1830−211的γ射线时间延迟，发现γ射线发射区位置稳定且更靠近中心引擎，与射电耗散区位置不同。
2025-01-10 astro-ph.HE
Millimeter-VLBI Detection and Imaging of the Gravitationally Lensed Gamma-Ray Blazar JVAS B0218+357
我们用KVN和VERA阵列（KaVA）在22，43和86 GHz观测了引力透镜耀变体JVAS B 0218 +357。该源最近已被确定为一个活跃的伽马射线源高达GeV/TeV的能量带，通过引力透镜研究相对论射流呈现一个独特的目标。在这里，我们报告的第一个强大的VLBI检测和成像的透镜图像高达86 GHz。检测到的质量尺度/秒差距尺度形态的个别透镜图像（A和B）是一致的，以前看到的22和15 GHz，显示核心射流形态与射流方向是相同的，在低频率。透镜图像的无线电光谱能量分布在较高的频率变得陡峭，表明最里面的喷流区域变得光学薄同步辐射。我们的研究结果证实，由于干预透镜星系的吸收效应变得可以忽略不计，在毫米波长。这些结果表明，高频VLBI观测是一个强有力的工具，以更好地恢复透镜活动星系核喷流的内在属性，因此，使我们能够研究之间的相互作用的低，高能量的发射。
2020-09-02 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Effect of Microlensing On the Observed X-ray Energy Spectra of Gravitationally Lensed Quasars
钱德拉对几个引力透镜类星体的观测显示了X射线发射的通量和光谱变化的证据，这些证据在图像之间是不相关的，被认为是由透镜星系中恒星的微透镜造成的。我们在这里报告的最详细的建模这样的系统，包括模拟发射的Fe K-α荧光辐射的吸积盘与广义相对论射线追踪代码，使用现实的微透镜放大率来自逆射线拍摄计算的地图，和模拟的线检测偏差。我们采用了适合于四重透镜类星体RX J1131-1231的透镜和黑洞参数，并将模拟结果与观测结果进行了比较。模拟不能完全再现检测到的线能量的分布，这表明模拟所基于的一些假设是不正确的，或者模拟缺少一些重要的物理。最后，我们讨论几种可能的解释。
2018-09-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
A follow-up strategy enabling discovery of electromagnetic counterparts to highly-magnified gravitationally-lensed gravitational waves
本文提出一种后续观测策略，通过识别质量间隙内引力波事件为候选透镜化双中子星并合，探测其透镜化千新星多个像，以确认透镜性质并精确定位，适用于LVK O4运行。
2025-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE
Discovering gravitationally lensed gravitational waves: predicted rates, candidate selection, and localization with the Vera Rubin Observatory
引力波（GW）被引力透镜化的可靠确认将首次将广义相对论的这两大支柱结合在一起。这一突破具有挑战性的原因有很多，包括：GW天空定位的不确定性使引力透镜的角尺度相形见绌，引力透镜的质量和结构是多样的，恒星残余致密天体的质量函数尚未得到很好的约束，GW探测器不能连续运行。我们介绍了一种新的方法，是不可知的透镜的质量和结构，比较不同的方法的效率透镜GW的发现，并探讨检测透镜kilonova同行作为一个直接的方法定位候选人。我们的主要结论是：（1）透镜中子星合并（NS-NS）被放大到NS和黑洞之间的“质量间隙”中，因此从具有高质量间隙概率的公共GW警报中选择候选者是有效的，（2）在2020年代中期，可检测的透镜NS-NS的速率将接近每年一次，（3）透镜NS-NS图像之间的到达时间差为$1\,\rm sec\lesssimΔt\lesssim1\,year$，因此与GW探测器和光学望远镜的操作很好地匹配，（4）透镜kilonova对应物在峰值时很微弱（例如，$r_{\rm AB}\simeq24-26$在20世纪20年代中期），迅速衰落（$d<2\,\rm days$），并可通过大型宽视场望远镜的机会观测目标检测到。例如，只有$\lesssim0.25$ %的Vera C.鲁宾天文台的观测时间将足以每年跟踪一个定位良好的候选者。我们的预测也提供了一个物理上明确的基础，探索电磁令人兴奋的新的“质…
2023-01-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Detectability of Strongly Gravitationally Lensed Tidal Disruption Events
本文统计估计强引力透镜潮汐瓦解事件的探测率，给出其对全天暂现源巡天极限星等的依赖，并指出首个透镜像可作为后续像的早期预警。
2024-01-25 astro-ph.GA astro-ph.HE
A search for gravitationally lensed supernovae within the Zwicky Transient Facility public survey
本研究在ZTF公开巡天的15,215个暂现源中广泛搜寻引力透镜超新星，通过交叉匹配和多种实测方法筛选，未发现令人信服的候选源，结果与预期速率一致。
2023-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Broad Iron Emission from Gravitationally Lensed Quasars Observed by Chandra
最近的工作已经证明了引力透镜类星体的潜力，以扩大测量黑洞自旋到高红移与当前一代的X射线天文台。在这里，我们提出了一个大样本的27个透镜类星体的红移范围内1.0<z<4.5的钱德拉观测，利用超过1.6毫秒的总观测时间，重点是从这些来源的静止框架铁K的排放。虽然目前可用的X射线信噪比（S/N）不允许在我们的样本中的个别情况下，从内部吸积盘的铁发射的检测，我们发现在堆叠的残差显着的结构。除了狭窄的核心，看到几乎无处不在的地方活动星系核，我们发现的证据，一个额外的潜在的广泛的组成部分，从内部吸积盘，与一个明确的红色翅膀的发射轮廓。基于模拟，我们发现这个更广泛的组件的检测是显着的大于3西格玛水平。这意味着来自内盘的铁发射在透镜类星体的种群中相对常见，反过来进一步表明，通过额外的观测，这个种群代表了一个机会，可以显着扩展AGN自旋测量的样本到高红移。
2015-03-18 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Evidence for an intermediate-mass black hole from a gravitationally lensed gamma-ray burst
如果伽玛射线暴在宇宙学距离上，它们必然偶尔受到引力透镜的影响。具有毫秒到秒时间延迟的透镜图像的检测为中等质量黑洞提供了证据，这是一个难以观察的群体。一些研究已经在伽马射线暴的光变曲线中寻找这些延迟，这将表明一个干涉的引力透镜。在观测到的$\sim 10^4$伽马射线暴中，有少数声称的透镜探测，但没有一个在统计上是可靠的。在这里，我们提出了一个贝叶斯分析识别引力透镜的光变曲线的GRB 950830。推断出的透镜质量取决于未知的透镜红移$z_l$，由$(1+z_l)M_l = 5.5^{+1.7}_{-0.9}\times 10^4 $ M $_\odot$给出（90%可信度），我们将其解释为中等质量黑洞的证据。最有可能的组态，具有透镜红移$z_l\sim 1$和伽马射线暴红移$z_s\sim 2$，产生现今数密度为$n_\text{imbh}\approx 2.3^{+4.9}_{-1.6}\times10^{3} \text{ Mpc}^{-3}$（90%可信度），无量纲能量密度为$Ω_\text{imbh} \approx 4.6^{+9.8}_{-3.3}\times10^{-4}$。该检测的虚警概率是具有试验因子的$\sim0.6\%$。虽然GRB 950830有可能被球状星团透镜化，但这不太可能，因为我们推断的宇宙密度与球状星团$Ω_\text{gc} \approx 8 …
2021-03-29 astro-ph.HE gr-qc
An archival search for gamma-ray bursts gravitationally lensed by galaxy clusters
Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth（宇宙学与引力研究所，朴茨茅斯大学）；School of Physics and Astronomy, University of Birmingham（物理与天文学学院，伯明翰大学）；Institute for Gravitational Wave Astronomy, University of Birmingham（引力波天文学研究所，伯明翰大学）；Department of Astrophysics, University of Vienna（天体物理学系，维也纳大学）
本文通过比对Swift/XRT检测到的伽马射线暴与星系团样本，寻找可能被引力透镜效应影响的伽马射线暴，发现17个候选体，其中14个被证实或推测为高红移源，通过Amati关系量化了放大效应。
2026-04-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Near infrared and optical continuum emission region size measurements in the gravitationally lensed quasars Q0957+561 and SBS0909+532
本文对类星体Q 0957 +561和SBS 0909 +532在$g$-波段、$r$-波段和$H$ -波段三种滤光片中的光变曲线进行了微透镜分析。这两个系统显示突出的微透镜功能，我们分析使用我们的贝叶斯蒙特卡罗技术来约束类星体连续发射区的大小在每个波段。我们报告的大小为半光半径缩放到60度倾角。对于Q 0957 +561，我们分别在$g$ --、$r$--和$H$ --波段测量$\log{(r_{1/2}/\text{cm})} = 16.54^{+0.33}_{-0.33}$、$16.66^{+0.37}_{-0.62}$和$17.37^{+0.49}_{-0.40}$。对于SBS 0909 +532，我们分别在$g$ --、$r$ --和$H$ --带中测量$\log{(r_{1/2}/\text{cm})} = 15.83^{+0.33}_{-0.33}$、$16.21^{+0.37}_{-0.62}$和$17.90^{+0.61}_{-0.63}$。通过在类星体静止坐标系紫外到光学的三个波段进行尺寸测量，我们可以对吸积盘尺寸随波长$r\proptoλ^{1/β}$的缩放进行限制。在这两个系统的联合分析中，我们发现一个斜率比薄盘理论预测的要浅，$β= 0.35^{+0.16}_{-0.08}$，与多历元微透镜研究的其他约束一致。
2020-12-10 astro-ph.GA astro-ph.HE
Future Constraints on Dark Matter with Gravitationally Lensed Fast Radio Bursts Detected by BURSTT
本研究提出利用台湾计划建造的射电望远镜BURSTT探测引力透镜化快速射电暴，以在 $10^{-4}M_{\odot}$ 至 $100M_{\odot}$ 质量范围内约束原初黑洞作为暗物质候选者的比例。
2023-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
How to Find Gravitationally Lensed Type Ia Supernovae
通过引力透镜多重成像的Ia型超新星（SNe Ia）可以将Ia型超新星的哈勃图扩展到非常高的红移$(z\gtrsim 2)$，探测Ia型超新星的潜在演化，并通过时间延迟对$H_0$、$w$和$Ω_m$进行高精度的约束。然而，迄今为止只发现了一个iPTF 16 geu，需要更多的人来实现这些目标。为了提高多重成像的超新星发现率，我们提出了一个简单的算法，用于识别引力透镜的超新星候选人在节奏，宽视场光学成像调查。该技术是寻找似乎是由椭圆星系主办的超新星，但其绝对星等由明显的主机的光度红移所暗示，其绝对星等远远高于正常的超新星Ia（椭圆星系中发现的最明亮的超新星类型）。重要的是，这种纯粹的光度测量方法不需要分辨透镜图像的能力。AGN是影响该方法的主要污染源，可以使用目录交叉匹配和颜色切割来控制。高度放大的核心坍缩超新星也将作为该方法的副产品被发现。使用蒙特卡罗模拟，我们预测，LSST可以发现多达500个多重成像超新星Ia使用这种技术在10年的$z$波段搜索，超过一个数量级的改进比以前的估计（Oguri & Marshall 2010）。我们还预测，ZTF应该找到多达10个多重成像超新星Ia使用这种技术在3年的$R$波段搜索-尽管事实上，这项调查将不会解决一个单一的系统。
2016-12-14 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
