An excess of small-scale gravitational lenses observed in galaxy clusters
冷暗物质（CDM）构成了宇宙中的大部分物质。利用宇宙学模拟，从理论上研究了像星系团这样的稠密宇宙环境中暗物质和亮物质之间的相互作用。观测到的引力透镜被用来测试和表征子结构的性质-暗物质的小尺度分布-在集群中。设计并计算了11个星系团的暗物质子结构产生强透镜事件的概率。我们报告说，观察到的集群子结构是更有效的镜头比CDM模拟预测，超过一个数量级。我们认为，迄今为止尚未诊断的系统性问题与模拟或不正确的假设的性质暗物质可以解释我们的结果。
2020-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on Small-Scale Structures of Dark Matter from Flux Anomalies in Quasar Gravitational Lenses
我们研究了引力透镜类星体中通量异常的统计特性与暗物质晕性质如子结构含量和晕椭圆率的关系。我们通过创建大量具有有限光源尺寸的模拟透镜来与数据进行比较。通过对这些模拟结果的分析，我们得出以下结论：1）有限的源尺寸是重要的。通常使用的点源近似会导致有偏差的结果。2)广泛使用的R_cusp统计量对晕圈椭圆率以及透镜的子结构内容敏感。3)对于紧凑的子结构，我们发现新的上限的子结构的量的事实，没有简单的单星系透镜已观察到一个单一的源有四个以上的分离良好的图像。4)图像通量异常的频率在很大程度上取决于子结构中的总表面质量密度和子结构的尺寸-质量关系，而不是子结构质量的范围。5)具有相同大小-质量关系的子结构模型产生相似数量的通量异常，即使它们的内部质量分布不同。6)缺乏高图像多重性透镜限制了子结构的大小-质量关系，表面密度和质量的组合。7)具有较浅质量剖面和/或较大尺寸的子结构产生较少的额外图像。8)我们在这里能够用当前数据测量的约束与\LambdaCDM Nbody模拟大致一致。
2011-09-27 astro-ph.CO
Turbocharging constraints on dark matter substructure through a synthesis of strong lensing flux ratios and extended lensed arcs
本研究提出同时重建透镜弧与流量比的方法及加速100-1000倍的多平面光线追踪技术，结合模拟数据证明该方法可分离小尺度暗物质子结构扰动与大尺度主偏转器不确定性，显著提升对温暗物质的约束强度，将子结构透镜观测推至星系形成阈值。
2024-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO III: Dark matter substructure meets dark energy -- the effects of (sub)halos on strong-lensing measurements of $H_0$
时间延迟宇宙学利用强引力透镜中图像之间的到达时间延迟来测量宇宙学参数，特别是哈勃常数$H_0$。时间延迟宇宙学中使用的透镜模型忽略了暗物质晕和视线晕，因为它们的影响被假定为可以忽略不计。我们明确量化这一假设，通过分析模拟透镜系统，包括完整的人口的暗物质subhalos和视线晕，应用相同的建模假设，在文献中使用的推断$H_0$。我们的模拟镜头的基础上，六个四倍成像类星体，提供了测量的哈勃常数，并量化的额外的不确定性和/或偏见的透镜透镜的基础。我们发现，省略暗子结构不偏向$H_0$的推论。然而，来自子结构的扰动在$H_0$的推断值中贡献了随机不确定性的额外来源，该推断值按透镜体积除以最长时间延迟的平方根缩放。这个额外的不确定性来源，我们提供了一个拟合函数，范围从$0.7 - 2.4\%$。它可能需要被纳入误差预算作为宇宙学推断从单透镜的精度提高，并设置一个精度限制从单透镜的推断。
2020-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
SHARP -- VII. New constraints on the dark matter free-streaming properties and substructure abundance from gravitationally lensed quasars
本文分析了七个强引力透镜类星体，并讨论了它们对暗物质性质的限制。我们的结果是通过使用平滑宏观模型和质量范围为10^6至10^9 Msun的低质量晕群的组合对透镜图像位置和通量比进行建模而得出的。我们的透镜模型明确包括高阶复杂性的恒星盘和发光卫星的形式，以及低质量的晕位于沿观测视线的第一次。在冷暗物质（CDM）宇宙学假设下，我们推断出亚结构中的平均总质量分数为f_sub = 0.012^{+0.007}-0.004}（68%置信限），这与CDM流体动力学模拟的预测值在1 σ以内是一致的。这一结果比以前不包括视线晕的研究更接近预测。在热遗迹暗物质模型的假设下，我们推导出m_th > 5.58 keV（95%置信限）的粒子遗迹质量的下限，这与最近对Ly-alpha森林的分析得出的m_th > 5.3 keV的值是一致的。我们还确定了可能的系统误差的两个主要来源，并得出结论，在透镜星系的复杂结构以及背景源的大小进行更深入的调查应该是这个领域的优先事项。
2019-12-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Self-Interacting Dark Matter and Small-Scale Gravitational Lenses in Galaxy Clusters
最近，Meneghetti等人报道了在星系团中存在过多的小尺度引力透镜。我们研究了它的含义自相互作用暗物质（SIDM），与标准的冷暗物质（CDM）相比。我们设计控制N体模拟，将观测约束。早型星系在星系团亚结构中的存在可以加深引力势，减少潮汐质量损失。这两种情况都需要一个相对较高的重子浓度的子结构，以适应透镜测量，和他们的切向焦散是相似的。SIDM子结构可以经历重力热坍缩，并产生比CDM对应物更陡峭的密度分布，导致更大的径向星系-星系强透镜截面，尽管这种效应很难观察到。我们的结果表明SIDM可以对星系团中的小尺度透镜和矮星系中的恒星运动提供统一的解释。
2022-02-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Sensitivity of strong lensing observations to dark matter substructure: a case study with Euclid
我们介绍了一种机器学习方法，用于估计强透镜观测对透镜中暗物质晕的敏感性。我们的训练数据包括椭圆幂律透镜，哈勃深场源，外部剪切，噪声和PSF的欧几里得VIS仪器。我们使用$v_\mathrm{max}$-$r_\mathrm{max}$关系设置亚晕的浓度。然后，我们估计的暗物质subhalo的$16{,}000$模拟强透镜观测的深度和分辨率类似于欧几里德VIS图像的敏感性。我们发现，与$3σ$检测阈值，$2.35$百分之像素内的两倍爱因斯坦半径是敏感的subhaloes与质量$M_\mathrm{max}\leq 10^{10}M_\odot$，$0.03$百分之敏感的$M_\mathrm{max}\leq 10^{9}M_\odot$，和，灵敏度的极限被发现是$M_\mathrm{max}=10^{8.8\pm0.2}M_\odot$。使用我们的灵敏度图并假设CDM，我们估计在整个样本中，类欧几里得镜片将产生每个镜片的$1.43^{+0.14}_{-0.11}[f_\mathrm{sub}^{-1}]$可检测的亚晕，但在最敏感的镜片中，这增加到每个镜片的$35.6^{+0.9}_{-0.9}[f_\mathrm{sub}^{-1}]$。估计值以子结构质量分数$f_\mathrm{sub}^{-1}$的倒数为单位给出。假设使用$f_\mathrm{sub}=0.01$，一般情况下，每…
2023-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dents in the Mirror: A Novel Probe of Dark Matter Substructure in Galaxy Clusters from the Astrometric Asymmetry of Lensed Arcs
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）；Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago（芝加哥大学天体物理学系）；Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校物理与天文系）；Department of Physics, University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
本文提出利用透镜弧的天体测量不对称性研究星系团中的暗物质子结构，通过统计方法约束子晕质量分数，验证方法在不同条件下可靠性，适用于JWST观测。
2026-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring the Substructure Mass Power Spectrum of 23 SLACS Strong Galaxy-Galaxy Lenses with Convolutional Neural Networks
本研究利用能同时估计认知与偶然不确定性的卷积神经网络，测量23个SLACS强透镜中暗物质子结构的质量功率谱，发现显著扰动并支持高频功率谱。
2024-08-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Detection of Substructure in the Gravitationally Lensed Quasar MG0414+0534 using Mid-Infrared and Radio VLBI Observations
我们提出了11.2微米的观测引力透镜，射电响亮z_s=2.64类星体MG 0414 +0534，获得使用的米歇尔相机双子座北。我们发现类星体图像A1和A2的通量比异常为A2/A1= 0.93 +/- 0.02。当结合Minezaki等人（2009）的11.7微米测量值时，A2/A1通量比与基于两个可见透镜星系的模型的预期比值相差近5 sigma。中红外线通量比异常可以用卫星（子结构）来解释，它位于图像A2东北方向0.3”处，类星体产生的喷流的详细VLBI结构也可以解释。当我们将中红外辐射通量比与高分辨率VLBI测量结果结合起来时，我们发现在主透镜红移（z_l=0.96）处，一个模拟为奇异等温球的卫星子结构在爱因斯坦半径内的最佳拟合质量在10^（6.2）和10^（7.5）M_sol之间。由于它与类星体图像A2很接近，我们无法对质光比设置一个有趣的限制。虽然这里使用的观测在技术上很困难，但用詹姆斯·韦伯太空望远镜对引力透镜中的通量异常进行调查将是简单、快速的，而且应该能很好地限制暗物质晕中的子结构丰度。
2013-07-02 astro-ph.CO
Mining for Dark Matter Substructure: Inferring subhalo population properties from strong lenses with machine learning
在强透镜系统中，暗物质亚结构在延伸弧上的微妙而独特的印记包含了大量关于小尺度上暗物质的性质和分布的信息，因此，也包含了关于底层粒子物理学的信息。然而，梳理出这种效果构成了一个重大的挑战，因为人口水平参数的现实模拟的似然函数是棘手的。我们应用最近开发的模拟为基础的推理技术的子结构推理的问题，在星系星系强透镜。通过利用从模拟器中提取的附加信息，神经网络被有效地训练以估计与表征子结构的总体水平参数相关联的似然比。通过对模拟数据的原理验证应用，我们表明，这些方法可以提供一种有效的和原则性的方式来同时分析强透镜的合奏，并可用于挖掘大样本的透镜图像交付不久的将来调查签名的暗物质子结构。
2019-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Probing dark matter substructure in the gravitational lens HE0435-1223 with the WFC3 grism
强引力透镜提供了一个强有力的测试冷暗物质（CDM），因为它使低质量晕的检测和质量测量，即使他们不包含重子。紧凑的透镜源，如活动星系核（AGN）对扰动的subhalos特别敏感，但它们作为CDM的测试受到了少数系统的限制，这些系统具有显着的无线电发射，其扩展足以避免透镜星系平面中的恒星的显着透镜效应，并且足够红，以最大限度地减少差异尘埃消光的影响。窄线辐射是一个很有前途的选择，因为它也是扩展的，不像无线电，几乎在所有光学选择AGN透镜中都可以检测到。我们目前的第一个结果从WFC 3棱镜窄线调查的透镜类星体，四重透镜AGN HE 0435 -1223。使用正向建模管道，这使我们能够稳健地考虑空间混合，我们测量四个图像的[OIII] 5007 λ ~通量比。我们发现，[OIII]通量和位置是很好的拟合一个简单的光滑的质量模型的主透镜。我们的数据排除了投影在每个透镜图像的$\sim$ 1 \farcs 0（0 \farcs 1）角秒内的$M_{600}>10^{8} (10^{7.2}) M_\odot$ NFW扰动，其中$M_{600}$是其中心600 pc内的扰动质量。未检测与$Λ$ CDM对单个系统的预期大致一致。所达到的灵敏度表明，通过分析$\sim20$窄线透镜，可以获得对暗物质性质的强大限制。
2017-06-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Targeted Likelihood-Free Inference of Dark Matter Substructure in Strongly-Lensed Galaxies
分析星系-星系强引力透镜系统的光学图像可以提供小尺度下暗物质分布的重要信息。然而，这些图像的建模和统计分析是非常复杂的，将源图像和主透镜重建、超参数优化以及小规模结构实现的边缘化结合在一起。我们在这里提出了一个新的分析管道，通过将许多最新的机器学习发展汇集在一种连贯的方法中来应对这些不同的挑战，包括变分推理、高斯过程、可微概率编程和神经似然证据比估计。我们的管道能够：（a）源图像和透镜质量分布的快速重建，（b）不确定性的变分估计，（c）源正则化和其他超参数的有效优化，以及（d）随机模型分量（如子结构的分布）的边缘化。我们在这里提出的初步结果表明，我们的方法的有效性。
2020-11-27 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Subaru Mid-infrared Imaging of the Quadruple Lenses. II. Unveiling Lens Structure of MG0414+0534 and Q2237+030
我们提出了中红外成像在11.7 $μ$ m的四透镜系统，MG 0414 +0534和Q2237+030，使用冷却中红外相机和光谱仪（COMICS）连接在斯巴鲁望远镜。MG 0414 +0534的特征在于一对明亮的透镜图像（A1，A2），并且它们的光通量比A2/A1显著偏离光滑透镜模型的预测。Q2237+030由四个透镜图像组成，这些图像受到前景透镜星系中微透镜的显著影响。我们对这些透镜图像的中红外观测表明，MG 0414 +0534的A2/A1的中红外通量比几乎为1（0.90 +- 0.04）。我们发现，这个流量比是系统的小，在4至5西格玛水平，与预测的最佳光滑透镜模型（1.09）表示的奇异等温椭球和外部剪切，从而表明存在的子结构来解释我们的观测结果。相比之下，对于Q2237+030，我们的高信噪比观测表明，Q2237+030的所有四张图像之间的中红外通量比实际上与光滑透镜模型的预测一致。基于这些类星体的核周围的尘埃环的大小估计，我们设置在这些透镜系统，这可能会导致异常的流量比的子结构的质量限制。对于MG 0414 +0534，由于在其爱因斯坦半径内的子结构的所需质量> 360 M_sun，所以CDM子结构的毫米波化是最有可能的。如果它被建模为一个奇异的等温球，则半径为100 pc的内部质量为> 1.0x10^5 M_sun。对于Q2237+030，没有明显的千透镜效应的证据，所以…
2009-03-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Out of sight, out of mind? The impact of correlated clustering in substructure lensing
揭示暗物质结构在质量尺度上的存在的一个有希望的途径是通过它们对强引力透镜的影响。我们研究的作用，本地，镜头接近集群在提高透镜的概率相对于子结构和非集群的视线（LOS）晕的贡献。使用两个宇宙学模拟，可以解决晕质量的$M_{\rm halo} \simeq 10^{9}\ M_{\odot}$（在一个模拟框的长度$L_{\rm box}{\sim}100\,{\rm Mpc}$）和$10^{7}\ M_{\odot}$（$L_{\rm box}\sim20\,{\rm Mpc}$），我们表明，在透镜主机附近的集群产生一个明显的增强相对于一个假设的非集群晕，持续到$> 20\,R_{\rm vir}$。这种增强超过了使用双晕项来解释聚类的估计，特别是在$2-5\,R_{\rm vir}$内。我们提供了一个分析表达式，这种过剩，集群的贡献。我们发现，本地集群提升预期的$10^9 \ M_\odot$扰动晕${\sim}35\%$相比，单独的子结构，结果将显着提高预期的信号低红移（$z_l \simeq 0.2$）镜头，其中子结构贡献大幅相比LOS晕。我们还发现透镜相对于视线的取向（例如，视线是否通过透镜的长轴）也可以对透镜信号产生显著影响，与随机取向相比，将计数增加额外的$\sim 50\%$。如果发现的透镜偏向于沿着其主轴定向，这可能是重要的。
2021-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Do gravitational lens galaxies have an excess of luminous substructure?
强引力透镜可用于直接测量它们卫星的质量函数，从而检验冷暗物质宇宙学模型的基本预测之一。考虑到这一测试的重要性，必须确保充当强透镜的星系具有代表整个星系群的暗卫星和亮卫星。我们解决这个问题，通过测量的数量和空间分布的发光卫星在ACS成像透镜星系周围的斯隆透镜高级相机的调查（SLACS）镜头，并比较它们与卫星人口ACS成像的非透镜星系从COSMOS，它具有类似的深度和分辨率的SLACS镜头的ACS图像。为了比较透镜和非透镜星系，这有本质上不同的恒星质量分布的样本，我们测量，第一次，每主机的卫星数量作为一个连续的函数的主机恒星质量为两个人口。我们发现，卫星的数量作为宿主恒星质量的函数，以及空间分布是一致的样本之间。利用这些结果，我们预测了我们期望在宇宙透镜全天巡天（CLASS）透镜的子集周围发现的卫星数量，并发现与Jackson等人2010年观察到的数量一致的结果。因此，我们的结论是，在我们的测量不确定度有没有显着差异的卫星人口的透镜和非透镜星系。
2013-09-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmography with cluster strong lenses: the influence of substructure and line-of-sight halos
我们探讨了利用星系团的强透镜效应来约束暗能量状态方程及其可能的时间变化。大质量星系团的核心通常包含几个不同红移的背景星系的多重成像系统。透镜图像的位置可以用来约束宇宙学参数，因为它们依赖于角直径距离的比值。我们采用蒙特卡罗模拟集群透镜，包括子结构的贡献，以评估这种潜在的强大的技术的可行性。目前，参数透镜模型使用质量和光之间的良好动机的标度关系，将集群成员星系，并没有明确的模型的视线结构。在这里，我们量化的建模误差，由于分散在集群星系的比例关系和未建模的视线晕。对于位于典型红移（z ~ 0.2 - 0.3）的星系团，这些误差平均为几角秒的量级。使用贝叶斯马尔可夫链蒙特卡罗技术，我们表明包含这些建模误差对于推导出对暗能量的无偏约束至关重要。然而，当适当量化的不确定性，我们表明，竞争与其他方法的限制，可以通过结合从一个样本的结果，只有10个模拟集群与20个家庭。利用一组研究得很好的星团透镜进行宇宙学研究，可能会对暗能量状态方程提供一个强有力的补充探测。我们的模拟提供了一个方便的方法，量化建模误差和评估未来的强透镜调查策略。
2011-06-13 astro-ph.CO
Faster than SAM: An empirical model for the tidal evolution of dark matter substructure around strong gravitational lenses
本文提出一种快速经验模型以预测强透镜周围子晕的潮汐剥离、束缚质量函数与密度轮廓，结果与 GALACTICUS 一致且速度从数小时缩短至数秒。
2025-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
From Images to Dark Matter: End-To-End Inference of Substructure From Hundreds of Strong Gravitational Lenses
限制宇宙中小尺度结构的分布，使我们能够探索冷暗物质范式的替代方案。强引力透镜提供了一个独特的窗口，小暗物质晕（$<10^{10} M_\odot$），因为这些晕传递引力透镜信号，即使他们没有主机发光星系。我们创建了具有现实的低质量晕，哈勃太空望远镜（HST）观测效果和HST COSMOS场的星系光的强透镜图像的大型数据集。使用基于模拟的推理管道，我们训练的subhalo质量函数（SHMF）的神经后验估计和使用一组单独的星系源产生的透镜的人口的限制。我们发现，通过将我们的网络与分层推理框架相结合，我们既可以可靠地推断各种配置的SHMF，又可以有效地扩展到具有数百个镜头的人群。通过对大型复杂模拟数据集进行精确推理，为下一代宽视场光学成像巡天中提取暗物质约束奠定了基础。
2023-03-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
On the Power Spectrum of Dark Matter Substructure in Strong Gravitational Lenses
研究宇宙中最小的自束缚暗物质结构可以为暗物质的基本粒子性质提供重要线索。银河系尺度的强引力透镜效应提供了一种独特的方法来探测和表征银河系宇宙学距离上的暗物质亚结构。在冷暗物质（CDM）的范例内，透镜星系内的低质量subhalos的数量预计是大的，这意味着他们的透镜会聚场的贡献是近似高斯，因此可以描述其功率谱。在这里，我们开发了一个一般的形式主义计算从第一性原理的子结构收敛功率谱不同人口的暗物质subhalos。作为一个例子，我们将我们的框架，以两个不同的subhalo人口：截断Navarro-Frenk-White subhalo人口的动机标准CDM，和截断核心subhalo人口的动机自相互作用的暗物质（SIDM）。我们详细研究了次晕丰度、质量函数、内部密度分布和浓度如何影响子结构功率谱的振幅和形状。我们确定的功率谱是最敏感的subhalo丰度和时刻的质量函数的特定组合，以及分析中包括的最大subhalos的平均潮汐截断尺度。有趣的是，我们发现，在大波数的子结构功率谱的渐近斜率反映了内部的密度分布的subhalos。特别地，SIDM功率谱在CDM功率谱中不存在的大波数处表现出特征陡峭化，从而打开了使用这种可观察的（如果可以测量的话）来辨别这两种情况的可能性。
2018-01-08 astro-ph.CO hep-ph
Measuring the power spectrum of dark matter substructure using strong gravitational lensing
近年来，在强透镜扩展背景星系的图像附近探测单个暗物质暗晕已经成为可能。通常情况下，只有在强透镜区的最大质量的subhalo可以通过这种方式检测到。在这项工作中，我们表明，强透镜也可以用来限制人口众多的低质量subhalos太小，无法单独检测。特别是，我们表明，在星系晕投影密度波动的功率谱可以测量使用强引力透镜。我们开发了功率谱估计的数学框架，并测试我们的方法在模拟观测。我们使用我们的结果来确定所需的观测类型来测量具有高意义的子结构功率谱。我们预测，深观测（$\sim10$小时对一个单一的目标）与当前的设施可以测量这个功率谱在$3σ$水平，没有明显的退化与未知的块状背景源结构或波动的检测器噪声。即将进行的强透镜ALMA测量能够对暗物质晕下的丰度和暗物质的基本粒子性质施加强约束。
2014-12-09 astro-ph.CO
Probing Dark Matter Substructure with Wave-Optics Distortions of Strongly Lensed LISA Gravitational Waves
Yangtze University（长江大学）；Wuhan University（武汉大学）；National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）；Hunan Normal University（湖南师范大学）
研究利用强引力透镜LISA引力波的相位信息区分暗物质结构，通过生成波形并拟合，发现NFW和SIDM波形变化与透镜简并，FDM有频率相关残差，分别用约60和110个解析图像波形可区分NFW - FDM和SIDM - FDM，能探测暗物质空间形式。
2026-09-01 astro-ph.CO gr-qc
Searching for dark matter substructure: a deeper wide-area community survey for Roman
该研究建议扩展罗曼望远镜的高银纬宽视场巡天深度，通过引力透镜搜寻暗物质次结构，预计每视场发现一个强透镜，共约500个，以刻画10^7-10^11太阳质量子晕的浓度与丰度。
2023-06-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Statistics of mass substructure from strong gravitational lensing: quantifying the mass fraction and mass function
本文提出了一种贝叶斯统计方法，用以定量描述强引力透镜星系中具有弧或爱因斯坦环的CDM子结构的质量函数斜率（α）和投影累积质量分数（f）随透镜巡天参数和子结构质量检测阈值的变化。该方法适用于不同的模拟数据集，探索一系列的观测限制：（一）在调查中的透镜星系的数量，（二）的质量阈值，Mlow，用于检测的子结构和（iii）测量的子结构质量的不确定性。我们在质量函数斜率上探索两种不同的先验：均匀先验和高斯先验，α = 1.90+-0.1。当子结构探测阈值Mlow= 3 × 10^8Msun，透镜数目n_l=30，（CDM）子结构中暗物质的真实质量分数≤ 1.0%，先验α = 1.90 ± 0.1时，我们发现f的上限可以被限制到≤ 1.0%（95%CL）的水平。在α上的高斯先验的情况下，总是可以对两个参数设置严格的约束。我们还发现，降低检测阈值对恢复α的能力影响最大，因为（预期）陡峭的质量函数斜率。在未来，由于SKA、LSST和JDEM等望远镜的新调查以及具有高保真数据的后续望远镜，已知透镜数量的显着增加将使我们能够完整地恢复卫星群。例如，200个镜片的样本，数据质量相当于斯隆镜片ACS调查，检测阈值为10^8 Msun，允许确定f=0.5+-0.1%（68%CL）和alpha=1.90+-0.2（68%CL）。
2009-09-29 astro-ph.CO
How well can cold-dark-matter substructures account for the observed radio flux-ratio anomalies?
观测到的和模型预测的射电通量比之间的差异在一些四倍透镜类星体中可以看到。对这些异常现象最有利的解释是，透镜星系中存在的CDM子结构扰动了透镜势，改变了图像放大率，从而改变了通量比。到目前为止，还没有达成共识，是否预测的CDM子结构丰度充分说明透镜通量异常观测。准确的建模依赖于一个真实的镜头样本，镜头环境和内部结构和子结构。在本文中，我们构建样本的广义和特定的镜头潜力，我们添加（重新缩放）subhalo人口从银河系尺度的宝瓶座和集群规模的凤凰模拟套件。我们进一步研究了透镜效应的质量低于模拟分辨率限制几个数量级的subhalos。所得到的通量比分布进行比较，目前最好的无线电透镜的样本。在B 0128 +437、B 0712 +472和B1555+375中观察到的异常更有可能是由传播效应或过度简化的透镜建模引起的，其迹象已经在数据中看到。在具有紧密位置的像三联体/像对的四重星系中，MG 0414 +0534的异常通量比可以通过在其宏观透镜势中加入CDM subhalos来重现，其概率为5%-20%;对于B 0712 +472，B1422+231，B1555+375和B2045+265，这些概率仅为百分之几。因此，我们发现，CDM子结构是不可能的全部原因，无线电流量异常。我们讨论了其他可能的影响，也可能在工作。
2015-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Flux-ratio anomalies from discs and other baryonic structures in the Illustris simulation
引力透镜类星体的多幅图像中的通量比可以提供证据，暗物质子结构的透镜星系的晕，如果流量比不同于那些由透镜星系质量分布的平滑模型预测。然而，也有可能透镜星系中的重子结构，如边缘盘，可以产生通量比异常。在这项工作中，我们提出了第一个统计分析的通量比异常，由于重子从数值模拟的角度来看。我们选择了具有不同形态类型的星系进行模拟，并通过模拟的星系晕进行射线追踪，其中主要透镜星系中包含重子，但不包括任何子结构，以探索纯重子效应。我们的射线追踪结果表明，重子组件可以是一个主要的贡献，在透镜类星体的通量比异常和边缘盘透镜诱导最强的异常。我们发现，重子成分增加的概率发现高通量比异常的早型透镜约8%，约10 - 20%的盘透镜。重子效应也在13%的模拟透镜中引起天体测量异常。我们的研究结果表明，透镜星系的形态成为重要的通量比异常的分析时，考虑重子的影响，重子的存在也可以部分解释观测到的（高）异常频率和预期之间的差异，由于存在的subhalos的CDM模拟预测。
2018-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Dark Census: Statistically Detecting the Satellite Populations of Distant Galaxies
在基于冷暗物质范式的标准结构形成方案中，星系晕被预测包含大量的暗物质晕下。虽然暗晕中最大的成员可以作为发光的卫星出现，并在光学测量中被发现，但确定低质量和大部分黑暗的暗晕的存在已被证明是一项艰巨的任务。星系尺度的强引力透镜已经成功地用于研究明亮背景源的透镜图像附近的质量子结构。然而，在典型的星系尺度透镜中，强透镜区只覆盖透镜暗物质晕的一小部分投影区域，这意味着绝大多数暗物质晕不能直接在透镜观测中被探测到。在本文中，我们指出，这一大人口的暗卫星可以集体影响引力透镜观测，因此可能允许他们的统计检测。聚焦于强透镜区以外的星系晕区域，我们从第一性原理计算了存在质量子结构人口的扰动对引力时间延迟和透镜图像位置的统计性质。我们发现，在标准宇宙学的情况下，这些透镜观测量的统计数据很好地近似高斯分布。作为该计算的一部分开发的形式主义是非常普遍的，可以应用于任何晕几何形状和选择subhalo质量函数。我们的研究结果显着降低了在透镜模型中包含大型子结构种群的计算成本，并使得能够使用贝叶斯推断技术来检测和表征遥远透镜星系的分布式卫星种群。
2016-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Effects of Dark Matter Substructures on Gravitational Lensing: Results from the Aquarius Simulations
我们使用高分辨率的宝瓶座模拟银河系大小的晕在LCDM宇宙学研究暗物质子结构对引力透镜的影响。每个晕在其维里半径内可以分辨出约10^8个粒子（质量分辨率约为10^3-4 M_sun/h）。质量大于10^5 M_sun/h的次晕被很好地分辨出来，比以前的透镜研究至少提高了两个数量级。我们将重子组件建模为赫恩奎斯特配置文件和帐户的暗物质通过绝热收缩的响应。我们专注于“异常”的通量比问题，特别是对违反尖焦散关系由于子结构。我们发现，质量小于~ 10^8 M_sun/h的次晕在引起通量异常方面起着重要作用;这种低质量的次晕在以前的研究中一直没有得到解决。不同晕之间和同一晕的不同投影之间的预测通量比有很大的分散性。在某些情况下，预测的异常通量比的频率与射电透镜观察到的频率相当，尽管在大多数情况下并非如此。模拟再现所观察到的尖瓣透镜违规的概率约为0.001。因此，我们的结论是，在宝瓶座晕的中心区域的子结构的量是不够的，以解释所观察到的频率违反尖焦散关系。这些结论完全是基于我们的暗物质模拟，忽略了重子对次晕生存能力的影响。
2009-06-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detection of substructure with adaptive optics integral field spectroscopy of the gravitational lens B1422+231
强引力透镜可以用来探测低质量的subhalos，根据图像通量和位置的偏差，从什么可以实现一个平滑的质量分布。到目前为止，这种方法一直受到限制的（无线电大声，微透镜免费）系统，可以分析的存在下的子结构的数量很少。利用引力透镜B1422+231，我们证明了自适应光学积分场光谱学也可以用来探测暗子结构。我们分析获得的数据与OSIRIS的凯克我望远镜，使用贝叶斯方法，占有关的不确定性的点扩散函数和图像的位置在单独的曝光。窄线[OIII]通量测量的透镜图像是一致的，在无线电中测量，并显示出显着的偏差，从预期的平滑的质量分布，与扰动的低质量晕的存在相一致。详细的透镜模拟表明，当透镜被模拟为一个系统时，图像通量和位置的拟合明显更好，该系统除了主晕之外还包含一个扰动子晕，而不是由主晕本身来模拟，这表明子结构的显著检测。在600 pc范围内的扰动质量的68%置信区间分别为：8.2 $^{+0.6}_{-0.8}$，8.2 $^{+0.6}_{-1}$和7.6 $\pm0.3$ $\log_{10}$ [M $_{\rm{sub}}$ /M $_\odot$ ]，对于单一等温球，伪Jaffe和NFW质量分布。这种方法可以扩展到几乎所有的四重成像类星体的流量比异常的研究，因此提供了很大的潜力，以提高在不久的将来确定的晕下质量函数。
2014-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Near-Infrared K and L' Flux Ratios in Six Lensed Quasars
利用双子座北8米望远镜获得的K和L'像，研究了6个引力透镜类星体的通量比与波长的关系。我们选择源红移z_s < 2.8的透镜，使得K波段图像探测来自吸积盘的静止帧光发射，而L '波段图像探测来自更扩展的周围环面的静止帧近红外通量。由于观测值对应于不同的源尺度，因此K和L'通量比对不同尺度的结构敏感，对研究透镜星系的小结构可能是有用的。六个透镜中的四个显示出K和L'通量比之间的差异。在HE 0435$-1223、SDSS 0246-0825和HE 2149-2745中，差异可归因于已知的微透镜效应和/或固有可变性。在SDSS 0806+2006中，波长依赖性不容易归因于已知的变化，并且可能指示子结构的存在。相比之下，在Q 0142 -100和SBS 0909+523中，K和L'通量比在不确定度范围内是一致的。我们讨论了目前的数据的效用，研究有关微透镜，尘埃消光，和暗物质子结构的色效应。
2011-01-10 astro-ph.CO
Detection of lensing substructure using ALMA observations of the dusty galaxy SDP.81
我们研究了丰富的子结构的物质密度近星系使用ALMA科学验证观测的强透镜系统SDP。81。提出了一种利用引力透镜干涉观测测量星系周围暗晕丰度的方法。使用模拟ALMA观测，我们探讨了各种系统的影响，包括天线相位误差和源先验，并展示了如何测量或边缘化这些错误。我们应用我们的形式主义ALMA观测SDP.81。我们发现的证据附近的图像之一，具有显着的$6.9σ$在联合拟合的数据从波段6和7的$M=10^{8.96\pm 0.12} M_{\odot}$ subhalo的存在; subhalo的效果也分别在两个波段检测。我们还推导出暗物质subhalos的丰度下降到$M\sim 2\times 10^7 M_{\odot}$的限制，推到质量制度的最小的检测到的卫星在本地组，在那里有显着的差异之间观察到的人口发光星系和预测的暗物质subhalos。我们发现了额外的子结构的暗示，使用完整的SDP.81数据集进行进一步的研究（包括例如透镜一氧化碳排放的光谱成像）。我们比较这个搜索的结果的预测$Λ$ CDM晕，并发现，由于目前的不确定性，在主机晕属性的SDP。81，我们的测量子结构与理论预期是一致的。用ALMA观测更大的引力透镜样本，应该能够改善对星系子结构丰度的限制。
2016-01-07 astro-ph.CO
Gravitational lensing with stochastic substructure: Effects of the clump mass function and spatial distribution
引力透镜星系中的质量团可以以特有的方式扰动透镜图像。强透镜通量比已被用来限制透镜星系中暗物质子结构的数量，其他各种观测量已被认为是子结构的附加探针。我们研究了随机子结构透镜效应的一般理论，以了解透镜效应观测量如何依赖于团块的质量函数和空间分布。我们发现，放大率扰动主要是敏感的子结构投影附近的透镜图像的总质量，当源是小的，通量比是不是很敏感的形状的团块质量函数。位置扰动主要对一个特征质量尺度敏感，即m_eff = <m^2>/<m>，当空间分布不均匀时，对其他质量矩有一定的依赖性。它们具有来自“局部”和“全局”簇群的贡献（即，那些投影在图像附近，而那些投影在更远的地方）。时间延迟扰动对相同的特征质量m_eff敏感，并且主要由团簇的全局种群驱动。虽然在所有透镜量中存在显著的分散，但存在一些可能包含关于团块群体的进一步信息的非平凡相关性。我们的研究结果表明，联合分析的多个透镜观测量将提供定性的新的约束的质量函数和空间分布的暗物质子结构在遥远的星系。
2009-08-20 astro-ph.CO
First Results on Dark Matter Substructure from Astrometric Weak Lensing
暗物质（DM）的低质量结构预计将完全没有发光区和重子。正是因为缺乏重子反馈，银河系的小尺度子结构是一个相对原始的试验场，可以用来发现亚星系尺度上的DM微观物理学和原始涨落。在这项工作中，我们报告的结果，从第一次搜索银河系DM subhalos与时域天体测量弱引力透镜。分析的基础上匹配的过滤器模板的本地透镜校正的恒星在麦哲伦星云的自行。我们描述了一个数据分析管道，详细介绍了样本选择，背景减除，处理离群值和其他系统。对于暂定的候选镜头，我们确定了一个签名的基础上，可以明确地确认DM镜头的存在，开辟了强大的发现潜力与完整的时间序列数据的前景异常视差模板。我们提出了我们的约束子结构分数$f_l \lesssim 5$在90% CL（和$f_l \lesssim 2$在50% CL）的紧凑型透镜半径$r_l < 1\,\mathrm{pc}$，最佳的灵敏度达到周围的$10^7$ - $10^8\,M_\odot$的透镜群众$M_l$。预计未来天体测量数据集的参数将得到改进;到任务结束时，$Gaia$可以为这些大质量点状物体达到$f_l \lesssim 10^{-3}$，并对$\mathcal{O}(1)$子结构部分的较轻和/或更长的subhalo敏感。
2020-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The Roman View of Strong Gravitational Lenses
本文模拟Roman望远镜HLWAS巡天中星系-星系强引力透镜的探测产量，预测约16万个可探测透镜，其中约500个可用于暗物质子结构刻画，并研究了点扩散函数变化和子晕质量函数抑制的影响。
2025-06-03 astro-ph.CO
Exotic Image Formation in Strong Gravitational Lensing by Clusters of Galaxies -- IV. Elliptical NFW Lenses and Hyperbolic Umbilics
本研究详细分析了椭圆NFW透镜中双曲脐点成像的放大率关系，发现其对椭圆率敏感，且亚结构会增加散布，可用于探测星系团晕中的亚结构。
2023-10-15 astro-ph.CO
LEGGOS I: The JWST LEGGOS Survey -- LEnsing and Galaxy Growth: Observing Substructures -- Unpacks the Nature of Clumpy Star Formation and Quenching in Gravitationally Lensed Galaxies beyond Cosmic Noon
University of Washington（华盛顿大学）；University of Pittsburgh（匹兹堡大学）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Eureka Scientific（尤里卡科学公司）；University of Cincinnati（辛辛那提大学）；NASA Goddard Space Flight Center（美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心）
介绍JWST LEGGOS巡天，利用强引力透镜和NIRCam/NIRSpec对8个z~2-4的透镜星系进行亚kpc尺度研究，通过联合透镜重建、多波段测光和积分场光谱，解析团块内的多星族及其周围弥散区域，揭示恒星形成历史、尘埃消光和星云条件。
2026-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hunting for dark halo substructure using submilliarcsecond-scale observations of macrolensed radio jets
暗晕子结构可能会通过次级的、小尺度的引力透镜效应显现出来，这些透镜效应作用于被前景星系宏观透镜化的光源。在这里，我们探讨的前景，使用甚长基线干涉测量（VLBI）观测多重成像的类星体喷流搜索亚毫角秒尺度的图像失真所产生的各种形式的黑暗子结构在1 e3 - 1 e8 Msolar质量范围。我们目前的透镜模拟相关的角分辨率可与现有的欧洲VLBI网络（EVN），全球VLBI阵列，和即将到来的观测模式中，阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）连接到全球VLBI阵列。虽然这种类型的观测对标准的冷暗物质次晕不敏感，但它们可以用来探测在替代结构形成情景中预测的更紧凑形式的晕子结构。通过映射~5个强透镜系统，如果它们在这些透镜中的暗物质中占>1%，则应该有可能检测到或有力地排除1 e3 - 1 e6 M太阳质量范围内的原始黑洞。超致密的小晕很难用这种技术探测到，但如果它们占暗物质的10%以上，原则上可以探测到1 e6 - 1 e8的太阳超致密小晕。
2013-02-25 astro-ph.CO
Analyzing the Flux Anomalies of the Large-Separation Lensed Quasar SDSS J1029+2623
利用一幅高分辨率射电图像，我们成功地分辨出了类星体透镜系统SDSS J1029+2623的两重像分量B和C。在我们的射电观测中，与光学区中这两个分量相关的通量异常持续存在，尽管不那么强烈，这表明星团必须由一个以上的中心势来建模。我们认为，放置子结构接近的组件之一，可以占一个通量异常的组件位置的变化可以忽略不计。我们的最佳拟合模型的子结构质量约为10^8太阳质量，直到质量片简并，大约位于B分量以西0.1弧秒和以北0.1弧秒。我们证明了源分量中心之间的位置偏移可以解释光通量比和射电通量比之间的差异。
2011-01-06 astro-ph.CO
Quantifying substructures in {\it Hubble Frontier Field} clusters: comparison with $ΛCDM$ simulations
哈勃前沿场（HFF）是六个星系团，它们都显示出最近合并的迹象，最近已经通过透镜图像观察到。因此，它们是研究星系团合并历史的天然实验室。在这项工作中，我们探讨了二维功率谱的质量分布$P_{\rm M}(k)$作为衡量的子结构。我们比较这些集群的$P_{\rm M}(k)$（使用强引力透镜获得）的$Λ$ CDM模拟类似质量的集群。为了计算透镜效应$P_{\rm M}(k)$，我们在没有任何光迹质量（LTM）假设的情况下，对HFF团簇进行了自由形式的透镜效应质量重建。如果（i）~星团的红移较低，和/或（ii）~有更深的观测，因此有更多的透镜图像，那么在小尺度上推断的功率往往会更大。相比之下，假设LTM的晶状体重建在小尺度下显示出更高的焦度，即使具有更少的透镜图像;似乎LTM重建中的小尺度焦度由光信息而不是透镜数据主导。平均透镜派生$P_{\rm M}(k)$显示较低的功率在小尺度下相比，在红移为零的模拟集群，暗物质和流体动力学。可能的原因是：（i）~可用的强透镜数据在质量分布上的有效空间分辨率上是有限的，（ii）~HFF集群还没有建立它们在$z\sim 0$上所具有的小尺度功率，或者（iii）~模拟在某种程度上高估了小尺度功率。
2016-03-23 astro-ph.CO
Spectro-photometric variability of quasars caused by lensing of diffuse massive substructure: Consequences on flux anomaly and precise astrometric measurements
我们研究了类星体由于小质量子结构（从几十到几百个太阳质量）的透镜效应而引起的分光光度变化。本文的目的是探讨毫微透镜效应对透镜类星体不同光谱波段图像之间观测到的通量异常的影响以及非宏观透镜类星体小质量结构透镜效应的可能影响，发现分光光度的变化也可能是由小质量弥散结构透镜效应引起的，并能产生有时在透镜类星体不同光谱波段图像中观测到的通量异常。此外，我们发现小质量扩散结构的透镜效应可能会导致类星体的光心位置发生显著变化，有时会分裂或偏离一个源的图像，这些图像可以从0.1到几毫角秒的尺度上分离出来。这可以通过类似盖亚的空间天体测量任务来测量。我们指出了一个特殊的情况下，低红移偏转器zd = 0.01是透镜高红移源，在一个相对较短的时间尺度上可以检测到的变化的通量和光心（几毫角秒）。
2013-03-25 astro-ph.CO
A flux-ratio anomaly in the CO spectral line emission from gravitationally-lensed quasar MG J0414+0534
我们提出了一个分析档案观测与阿塔卡马大（亚）毫米阵列（ALMA）的引力透镜类星体MG J 0414 +0534，其中显示了四个紧凑的图像的类星体和爱因斯坦环的尘埃与类星体宿主星系。我们证实，在中红外线和无线电观测到的通量比异常持续到亚毫米的类星体的连续图像。我们报道了CO（11-10）谱线发射的探测，它跟踪类星体核周围的致密气体区域。这条线的发射还显示了合并透镜图像之间的通量比异常的证据，这与在其他波长下观察到的一致，表明高激发CO也可以提供一个有用的探针的子结构，不受微透镜或尘埃消光。然而，我们没有检测到候选的尘埃矮星系，这是以前报告的数据集，我们得出的结论是由于噪声文物。因此，合并透镜图像之间的通量比异常的原因仍然未知。在这个系统中的复合致密和弥散发射表明透镜类星体暴将成为探测暗子晕和测试暗物质模型的理想目标。
2018-08-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Imaging dark matter at the smallest scales with $z\approx1$ lensed stars
本研究针对星系团远区微引力透镜事件偏多的问题，通过3M透镜效应分析，发现光度函数形状与子结构共同决定事件分布，提出可利用事件数密度对小尺度暗物质成像，并在Dragon弧中发现可能的暗物质子结构证据。
2024-04-22 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Impact on time delays due to milli-lensing by subhalos on lensed gravitational waves
Department of Physics, Dr. Vishwanath Karad MIT World Peace University（德拉·维斯瓦纳特·卡拉德麻省理工学院世界和平大学物理系）；Inter-University Centre for Astronomy and Astrophysics（大学间天文学和天体物理学中心）；Kavli IPMU (WPI), UTIAS, The University of Tokyo（卡弗里宇宙物理学与数学起源研究所（WPI），东京大学宇宙射线研究所）；Department of Physics, Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育与研究机构物理系）
本文研究暗物质亚晕（$10^6-10^9 M_\odot$）对透镜引力波时间延迟的影响，发现NFW亚晕可造成数小时扰动，可能影响强透镜搜索，且未产生毫像。
2026-11-10 astro-ph.CO
Detecting Low-Mass Perturbers in Cluster Lenses using Curved Arc Bases
本文提出利用弯曲弧基建模局部透镜畸变，探测星系团中低至$10^8\\,\mathrm{M}_\odot$的扰动体，并通过JWST观测和模拟数据约束其性质，为暗物质本质提供新约束。
2023-09-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
An unexpected high concentration for the dark substructure in the gravitational lens SDSSJ0946+1006
在引力透镜星系SDSSJ 0946 +1006中，通过对透镜图像的扰动，先前已经发现了一个不可见的子结构。利用主晕和次晕扰动的灵活模型来拟合透镜图像，我们证明了次晕具有非常高的中心密度和陡峭的密度斜率。次晕的推断浓度远高于类似质量的$Λ$ CDM晕的预期浓度分散度。对于我们所有的透镜模型，我们稳健地推断出在1 kpc内的次晕投影质量为$\sim 2$ - $3.7\times 10^9$ M $_\odot$（$>$ 95% CL），而在0.75-1.25 kpc的径向范围内的次晕投影密度分布的平均斜率被限制为比等温（$γ_{2D} \lesssim -1$）更陡。通过对次晕光的直接模拟，我们得到了其亮度$L_V < 1.2\times 10^8L_\odot$在95%CL处的保守上界，表明扰动源是暗物质。为了与$Λ$ CDM的预期进行比较，我们分析了在许多视线上的Illustris TNG 100 -1模拟中类似透镜星系内的subhalos，并发现数百个subhalos在$\gtrsim 2\times10^9M_\odot$的1 kpc内实现了投影质量。然而，只有不到1%的模拟观测结果产生的对数斜率足够陡，与我们的透镜模型相一致，它们$all$恒星质量超过观测所允许的数量级或更多。我们的结论是，这样一个黑暗的，高度集中的次晕的存在是出乎意料的$Λ$ CDM宇宙。最后，我们表明，…
2020-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark Matter Subhalos, Strong Lensing and Machine Learning
我们研究了将机器学习技术应用于强透镜星系图像的可能性，以检测透镜系统内暗物质子晕光谱中的低质量截止。我们生成的透镜图像的系统包含在七个不同的类别对应于较低的质量截止范围从$10^9M_\odot$到$10^6M_\odot$的子结构。我们使用卷积神经网络对这些图像进行多分类排序，并看到该算法能够正确识别一个数量级内的较低质量截止值，准确率超过93%。
2020-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probability of gravitational-wave lensing by intermediate-mass black holes and globular clusters
Center of Gravity, Niels Bohr Institute（引力中心，尼尔斯·玻尔研究所）
该研究计算中等质量黑洞（IMBHs）和球状星团（GCs）产生引力波引力透镜的概率，发现其相对速率极低，不支持用其解释GW231123，同时指出透镜引力波可作为暗物质子结构和原初黑洞的探针。
2026-08-11 astro-ph.CO gr-qc
COSMOGRAIL: the COSmological MOnitoring of GRAvItational Lenses X. Modeling based on high-precision astrometry of a sample of 25 lensed quasars: consequences for ellipticity, shear, and astrometric anomalies
引力透镜类星体可以作为强大的宇宙学和天体物理学探测器。我们可以（i）基于时间延迟技术推断哈勃常数，（ii）揭示沿着l.o.s.的子结构。（iii）比较星系中重子和暗物质分布的形状和斜率。为了实现这些目标，我们需要高精度的天体测量和透镜的形态测量。在这项工作中，我们首先提出了新的天体测量与测量时间延迟的11个镜头。使用MCS反卷积对NIC 2 HST图像，我们达到了约1-2.5 mas的天体测量精度和透镜星系的精确形状测量。其次，我们将这些测量结果与其他14个系统的测量结果相结合，提出了这些透镜的新质量模型。这导致了以下结果：1）在4个双像类星体中，我们表明，透镜环境对时间延迟的影响可以很容易地量化和建模，因此将这些透镜优先用于时间延迟的确定。2)对于四重像类星体，经常遇到的困难，在再现图像的位置，毫角秒精度（天体测量异常）是克服明确包括最近的可见星系的模型。然而，一个异常系统（J1131-1231）在其附近没有显示任何发光扰动，另外三个异常系统（WFI 2026 -4536，WFI 2033 -4723和B2045+265）的建模存在问题。这4个系统是受到暗物质子结构扰动的最佳候选者。3)我们发现一个显着的相关性之间的PA的光和透镜星系的质量分布。与其他研究相比，我们发现光的椭圆率和质量也相关良好，这表明物质的整体空间分布与透镜星系内部\sim 5 kpc的重子分布没有很大的不同。
2011-11-30 astro-ph.CO
Modelling the line-of-sight contribution in substructure lensing
我们研究如何爱因斯坦环和放大弧的小质量的暗物质晕沿视线放置到引力透镜系统的影响。通过比较引力签名的视线晕与透镜星系内的子结构，我们得出一个质量红移关系，使我们能够重新调整检测阈值（即最低可检测质量）的子结构的检测阈值的视线晕在任何红移。然后，我们量化的视线的贡献，可以通过强引力透镜检测到的低质量物体的总数密度。最后，我们评估了不同质量和红移的子结构和视线晕之间的简并性，以提供对当前和未来检测的统计解释，目的是区分CDM和WDM。我们发现，视线晕统计上占主导地位的子结构，由一个量，强烈依赖于源和透镜红移，并选择暗物质模型。对于低透镜和源红移（对于SLACS透镜），子结构约占微扰子总数的30%，但对于高红移系统，子结构不到10%。我们还发现，对于具有足够高的信噪比和角分辨率的数据，双透镜平面配置产生的非线性效应使得人们能够通过观测恢复视线晕红移。在68%的置信水平下，绝对误差精度为0.15。
2018-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the identity of the dark matter from strong gravitational lenses
冷暗物质（CDM）宇宙学模型明确地预言，当大量的晕被吸积成一个更大的晕时，它们应该以亚晕的形式存在。如果证明不存在这种次级结构，清洁发展机制模式将被排除。相比之下，如果暗物质由暖粒子（WDM）组成，那么在取决于粒子质量的阈值质量以下，将存在少得多的子结构。找到低于一定质量的暗晕，就可以排除低于一定质量的暖粒子。强引力透镜提供了一个干净的方法来测量通过扭曲的爱因斯坦环和巨型弧结构的次晕质量函数。使用模拟透镜观测构造从高分辨率N体模拟，我们表明，在探测极限为$10^7 h^{-1} M_{\odot}$的情况下，对大约100个强透镜系统的测量，可以清楚地区分CDM和WDM，其中CDM由7 keV的无菌中微子组成，例如这些可能是最近在星系和星系团中检测到的3.5 keV X射线发射线的原因。
2016-04-05 astro-ph.CO
Macromodel-free flux-ratio prediction in quadruply imaged quasars with local constraints from lensed arcs
UCLA（加州大学洛杉矶分校）；University of Chicago（芝加哥大学）
本文提出基于局部约束的CAB方法，无需宏模型即可准确预测四倍成像类星体的flux比，从而推断暗物质性质。
2025-12-01 astro-ph.CO
Substructure Detection in Realistic Strong Lensing Systems with Machine Learning
本研究利用UNet图像分割架构在含真实光源、透镜体和噪声的模拟强引力透镜数据集上探测暗物质子结构，在10%假阳性率下对特定质量高浓度子晕的真阳性率达71%，但无法探测ΛCDM预期的低浓度子晕。
2024-01-29 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.data-an
SHARP - IV. An apparent flux ratio anomaly resolved by the edge-on disc in B0712+472
类星体透镜中的通量比异常可以归因于透镜星系周围的暗物质子结构，因此，可以用来限制子结构的质量分数。这种方法的先前的应用推断出一个子结构丰度，可能与$Λ$ CDM宇宙学的预测紧张。然而，假设所有的通量比异常是由于子结构是一个强大的，替代的解释还没有得到充分的研究。在这里，我们使用新的高分辨率近红外凯克~II自适应光学成像的透镜系统CLASS B 0712 +472进行基于像素的透镜模型，并结合新的VLBA射电观测，表明包含在透镜模型中的光盘可以解释通量比异常，而不需要暗物质子结构。投影盘质量包括爱因斯坦半径内的总透镜质量的16%，并且总盘质量为$1.79 \times 10^{10} M_{sun}$。B 0712 +472的情况增加了证据，并不是所有的通量比异常是由于暗晕，并强调了更充分地考虑重子结构的影响的重要性，以获得子结构质量分数的准确测量。
2017-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Substructure Lensing: Effects of Galaxies, Globular Clusters & Satellite Streams
冷暗物质（CDM）模型预测的透镜星系中存在丰富的暗物质亚结构，透镜通量比异常经常被观测到并被作为证据。在以前的工作中，我们研究了尖焦散关系的背景类星体的星系尺度的暗物质晕透镜的多个图像，使用一套高分辨率的N体模拟（宝瓶座模拟）。在这项工作中，我们扩展了我们以前的计算，将重子和弥漫的黑暗成分的透镜晕。我们包括在每个透镜模拟：（1）卫星星系人口来自一个半解析模型应用到宝瓶座晕，（2）一个经验的银河球状星团人口和（3）卫星流（弥漫的黑暗成分）在模拟中确定。考虑到这些额外的组件，我们证实了我们早先的结论，即丰富的内在子结构（暗或亮，绑定或扩散）是不足以解释所观察到的频率尖焦散违反类调查。我们的结论是，所观察到的效果可能是少数统计类，或星系际晕沿视线作为额外的源透镜通量异常的结果。另一种可能性是，这种差异标志着清洁发展机制模式的失败。
2010-07-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
