Estimating the weak-lensing rotation signal in radio cosmic shear surveys
在宇宙学中,弱透镜已经成为一个越来越重要的工具,利用星系的形状来测量宇宙切变已经成为常规。弱透镜畸变张量除了包含剪切的两个分量外,还包含另外两个效应:会聚和旋转。使用基于星系形状的标准宇宙剪切估计器无法测量旋转模式,因为在图像被透镜化之前,没有关于图像原始形状的信息。由于这一点,在宇宙学弱透镜巡天中没有提出旋转模的估计,旋转模也从未受到约束。在这里,我们推导出这个量的估计,这是基于使用的无线电偏振测量星系的固有位置角。旋转模式可以由$Λ$ CDM之外的物理学产生,并且还提供了执行$Λ$ CDM和弱透镜测量本身的一致性检查的机会。我们提出了这个估计的模拟,并表明,宇宙弦谱的教学的例子,这个估计可以检测到的信号,是符合普朗克的约束。我们检查之间的连接的旋转模式和剪切$B$模式,从而如何估计可以帮助控制系统在未来的无线电弱透镜调查。
2016-12-05 astro-ph.CO
The influence of plasma lensing magnification to the luminosity function of fast radio bursts
Tianjin Normal University(天津师范大学);Sun Yat-Sen University(中山大学);Westlake University(西湖大学);Tsinghua University(清华大学)
研究等离子透镜放大对快速射电暴亮度函数的影响,通过模拟不同电离气体模型和红移下的放大效应,发现其可能引入偏差,同时指出自由电子密度功率谱与透镜强度相关,但宿主星系或银河系散射效应可能抑制该现象。
2026-03-13 astro-ph.CO
SuperCLASS -- III. Weak lensing from radio and optical observations in Data Release 1
我们描述的第一个结果弱引力透镜的SuperCLASS调查:第一次调查专门设计来测量无线电波长数据中的弱透镜效应,单独和交叉相关的光学数据。我们分析了来自斯巴鲁望远镜的1.53平方度的光学数据和来自e-MERLIN和VLA望远镜的0.26平方度的射电数据(DR 1数据集)。使用标准的光学数据的方法,只有我们作出了显着的(10西格玛)检测的弱透镜信号(剪切功率谱),由于在目标区域的大规模超星系团。对于射电数据,我们提出了一种新的方法来测量星系的干涉数据的形状,我们构建了一个模拟管道来验证这种方法。然后,我们将这种分析应用到我们的射电观测中,独立处理e-MERLIN和VLA数据。我们实现的VLA数据中的源密度为每平方弧分0.5,在e-MERLIN数据中的源密度为每平方弧分0.06,这些数字被证明太小,以至于无法检测到单独的无线电数据或与光学数据互相关的弱透镜信号。最后,我们展示了来自e-MERLIN和VLA的数据的可靠性平面组合的初步结果,这些数据将用于即将发布的完整SuperCLASS数据。这种数据组合的方法预计将提高弱透镜源的数量密度和保真度,可以测量它们的形状。
2020-03-03 astro-ph.CO
SKA Weak Lensing I: Cosmological Forecasts and the Power of Radio-Optical Cross-Correlations
我们从涉及平方公里阵列(SKA)的弱引力透镜调查中构建宇宙学参数约束的预测。考虑到物质含量,暗能量和修改后的重力参数,我们表明,第一阶段的SKA(SKA 1)可以与其他第三阶段的实验,如暗能量调查(DES)和完整的SKA(SKA 2)可能会形成更严格的约束比第四阶段光学弱透镜实验,如那些将与LSST,WFIRST-AFTA或欧几里得类设施进行。单独使用弱透镜,从SKA 1到SKA 2代表物质中的$\sim10$、暗能量中的$\sim10$和修改后的重力参数中的$\sim5$的改进。我们还表明,第一次,强大的结果,即第三阶段和第四阶段的实验的严格约束(在$\sim5\%$),可以从光学和无线电波段之间的互相关剪切映射,这一过程也可以消除一些潜在的系统误差,否则可以限制弱透镜宇宙学的效用。
2016-10-25 astro-ph.CO
Impact of radio sources and cosmic infrared background on thermal Sunyaev-Zel'dovich - gravitational lensing cross correlation
宇宙微波背景观测中的热Sunyaev-Zel'dovich(tSZ)效应和星系成像巡天中的弱引力透镜效应的互相关,为在红移小于1的情况下研究宇宙中物质含量提供了新的窗口。本文研究射电源和宇宙红外背景(CIB)对观测到的tSZ透镜关联的影响。假设普朗克卫星的CIB的最佳拟合模型,我们估计,CIB与大尺度结构的剩余相关性将是一个订单的$2\%$的预期tSZ透镜相关性从集群内介质在当前的透镜调查。另一方面,尽管大的模型的不确定性,我们发现,透镜和无线电源的相关性可以引起所观察到的tSZ透镜相关性与$\sim10-30\%$水平的负校正。这是源于与射电源和透镜在$\sim100\, {\rm GHz}$频率的正互相关,而tSZ透镜相关性应显示在该频率的温度波动的负值。我们还表明,负校正射电透镜相关可以解决最近的测量tSZ透镜相关和预期的信号从“通用”的气体压力分布附近的星系团之间的紧张关系,当无线电源与平坦的光谱指数被假定为填充大规模集群大小的暗雾晕。我们的研究结果表明,在无线电频段的次要源人口可以发挥重要作用,在确定观测到的tSZ透镜相关性在$<10$ arcmin。
2018-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
A cross-correlation analysis of CMB lensing and radio galaxy maps
我们调查的大集群信号的起源在TGSS星表中的射电源的角分布检测。要做到这一点,我们互相关的角度位置的无线电源与宇宙微波背景(CMB)从普朗克卫星的透镜映射,因为互相关预计是不敏感的来源可能产生一个虚假的集群信号的系统误差。TGSS-CMB透镜效应的角互相关谱的幅值远小于TGSS自谱的幅值,与NVSS-CMB透镜效应互谱的幅值一致。结果证实了TGSS大尺度聚类信号的虚假起源。我们进一步比较了两个交叉频谱的理论预测,使用各种处方从文献中,红移计数的无线电源,$N(z)$,和他们的偏见$b(z)$。这些模型,假设一个$Λ$ CDM宇宙学和建议,以适应NVSS自谱,未能匹配大规模的交叉谱,虽然不是远远。当偏差关系可以自由变化时(模型预测对N(z)的选择相当不敏感),拟合的质量得到改善,但需要大的偏差($ b_g = 2.53 \pm 0.11$),这似乎与观测到的局部宇宙中射电源的聚类幅度不一致。这种大的互相关幅度是否代表射电源模型的问题,或者对于$Λ$ CDM框架本身的问题,只能使用具有大量对象的下一代数据集来澄清。我们的分析表明,通过结合角度和互相关分析,可以去除$N(z)$和$b(z)$简并。
2022-08-16 astro-ph.CO
Probing the accelerating Universe with radio weak lensing in the JVLA Sky Survey
我们概述的前景进行开拓性的无线电弱引力透镜分析使用的观测从一个潜在的即将到来的JVLA巡天计划。与JVLA进行的大规模调查可以为在无线电波段进行弱透镜研究提供有趣和独特的机会,这一领域迄今为止一直是光学望远镜的专利。特别是,JVLA有能力进行大,深无线电调查,具有相对较高的角分辨率,这是一个成功的弱透镜研究所需的关键特性。我们强调了在无线电波段执行弱透镜的潜在优势和独特的方面。特别是,包含连续偏振信息可以大大减少弱透镜重建中的噪声,也可以消除内在星系排列的影响,这是限制所有波长弱透镜的关键天体物理系统效应。我们确定了一个VLASS“深场”计划(总面积~10-20平方度),在L波段进行,并具有高分辨率(A阵列配置),从弱透镜科学的角度来看,作为最佳的调查策略。这种调查将建立在JVLA的独特优势之上,在平方公里阵列出现之前,其分辨率和灵敏度的结合将是无与伦比的。我们确定了JVLA可访问的天空中的最佳领域,从与现有的深光学和近红外数据重叠的角度来看,这将提供关键的红移信息,并促进了一系列额外的引人注目的多波长科学。
2013-12-30 astro-ph.CO
Bias in apparent dispersion measure due to de-magnification of plasma lensing on background radio sources
电离气体对无线电信号传播的影响称为等离子体透镜效应。与引力透镜不同,等离子体透镜对背景源既有放大效应,又有强烈的缩小效应。本文研究了高斯模型和幂律模型下等离子体透镜效应的截面。通常,截面随着密度梯度而增加。射电源可以用来测量沿视线方向的自由电子密度。然而,等离子体透镜缩小导致低估的电子密度。这样的偏压随着电子密度而增加,并且在高密度区域中可以达到$\sim 15\%$。由于这种偏差,很有可能会错过高密度的团块。等离子体透镜效应的放大也可以改变背景源的光度函数。由于这种偏置效应,高光度端和低光度端的源的数密度可能被高估。
2021-11-24 astro-ph.CO astro-ph.HE
SKA Engineering Change Proposal: Gridded Visibilities to Enable Precision Cosmology with Radio Weak Lensing
本文件作为平方公里阵列(SKA)工程变更建议(ECP)的支持材料提交。这个ECP要求网格vibrium作为SKA的额外成像数据产品,以使定制的分析技术来测量源形态的精确度与无线电弱透镜精确宇宙学所需的。我们还讨论了SKA弱透镜数据集的性质以及与其他宇宙学科学目标的潜在重叠。
2015-07-23 astro-ph.CO astro-ph.IM
Strong gravitational lensing with upcoming wide-field radio surveys
针对即将到来的射电巡天,预测强引力透镜发现率可达10^4-10^5个,并提出利用计算机视觉发现透镜及利用变源进行时间延迟宇宙学测量的策略。
2025-08-18 astro-ph.CO
Exploring primordial curvature perturbation on small scales with the lensing effect of fast radio bursts
本文利用快速射电暴的透镜效应约束小尺度原初曲率扰动,通过推导透镜公式并分析最新观测,得出在特定尺度上扰动振幅上限,关联双黑洞质量范围。
2023-12-22 astro-ph.CO
Effects of plasma on gravitational lensing
我们研究等离子体包围透镜时的引力透镜。除了重力产生的偏转之外,等离子体还引起额外的偏转角。不均匀的等离子体分布产生的效应比均匀的等离子体分布更大,并且可能导致在低频无线电观测(几百MHz)中检测到的显著效应。特别是,透镜图像的位置将在光学和无线电观测之间是不同的。由于等离子体引起的位置变化可以达到几十毫角秒,这是很容易检测到的。可以使用不同频率下的位置差来估计透镜中的等离子体的密度。多个图像之间的放大率主要由透镜的其他性质决定,并且仅受等离子体的微弱影响。更重要的是,我们发现等离子体对强透镜延迟也有影响。在低射频观测中,由于透镜中的等离子体,由时间延迟估计哈勃常数可能会有轻微的偏差。不幸的是,地球电离层强烈影响低频无线电观测。因此,我们探测这种效应的能力取决于我们校准电离层的能力。
2013-11-06 astro-ph.CO
Prospects of strongly lensed fast radio bursts: Simultaneous measurement of post-Newtonian parameter and Hubble constant
强引力透镜效应是探索宇宙学模型和引力理论的有力工具。近年来,强透镜的时间延迟宇宙照相和偏转器的恒星运动学被提出来同时研究这两个参数,它们分别通过反映透镜质量和动力学质量的距离比来编码哈勃常数和后牛顿参数。在具有不同来源的强透镜系统中,强透镜快速射电暴(FRB)由于其持续时间短至几毫秒,可以非常精确地测量图像之间的时间延迟$\sim$ 10天,因此被提议作为宇宙的精密探测器。在这项工作中,我们调查的能力强透镜FRB同时估计这两个参数通过模拟。考虑到未来设施的预期FRB检测率和透镜化概率,可能在几年内积累10个透镜化FRB,我们发现$H_0$可以同时被确定为$\sim1.5\%$精度和$γ_{\rm PPN}$可以被限制为$\sim8.7\%$精度。这些同时估计将有助于正确地反映这两个基本参数之间可能的相关性。
2022-08-22 astro-ph.CO
MC$^2$: Subaru and Hubble Space Telescope Weak-Lensing Analysis of the Double Radio Relic Galaxy Cluster PLCK G287.0+32.9
PLCK~G287.0+32.9($z=0.385$)是普朗克太阳能巡天的第二个最重要的发现,拥有两个同样明亮的射电遗迹和一个射电晕。一个射电遗迹位于X射线峰西北$\sim 400$ kpc处,另一个$\sim 2.8$ Mpc位于东南。这一巨大差异表明,需要一个复杂的合并方案。合并场景重建的一个关键缺失难题是高分辨率下的暗物质分布。我们提出了一个联合斯巴鲁望远镜和{ \it哈勃太空望远镜}弱透镜分析的集群。我们的分析表明,质量分布特征四个显着的子结构。在子结构中,质量为$M_{200\text{c}}=1.59^{+0.25}_{-0.22}\times 10^{15} \ h^{-1}_{70} \ \text{M}_{\odot}$的初级簇支配弱透镜信号。这个星系团可能正在与一个(或多个)质量大约低10倍的子星系团合并。一个候选者是位于东南$\sim 400$千秒差距的质量$M_{200\text{c}}=1.16^{+0.15}_{-0.13}\times 10^{14} \ h^{-1}_{70} \ \text{M}_{\odot}$的子集群。这个子星系团的位置表明,它与主星系团的相互作用可能是西北射电遗迹的来源。另一个子簇是检测到的$\sim 2$ Mpc的质量$M_{200\text{c}}=1.68^{+0.22}_{-0.20}\times 10^{14} \ …
2017-11-17 astro-ph.CO
Strong Lensing Analysis of PLCK G004.5$-$19.5, a Planck-Discovered Cluster Hosting a Radio Relic at $z=0.52$
最近利用Sunyaev-Zel'dovich(SZ)效应发现了大量星系团,开启了研究宇宙中最大质量星系团的新时代。需要多波长分析来了解这些新的星系团的性质,它们是宇宙学的敏感探针。我们的目标是PLCK G004.5 $-$ 19.5,普朗克卫星发现的最大质量的X射线验证SZ效应选择星系团之一的多波长特性。我们已经观察到PLCK G004.5 $-$ 19.5与GMOS的双子座南光学成像和光谱,并进行了强透镜分析。我们还在已发表的目录中搜索了相关的无线电发射。对光学图像的分析证实,这是一个巨大的星系团,有一个占主导地位的中央星系(BCG)和一个伴随的红色星系序列,加上一个$14''$ -长的强透镜弧。对6个星团成员的长缝光谱分析表明,该星团位于$z=0.516\pm0.002$。我们还针对强透镜弧,并发现了$z_{\rm arc}=1.601$。我们使用LensTool进行强透镜分析,从中我们测量了爱因斯坦半径$θ_E(z_s=1.6)\simeq30''$的中位数,并估计了封闭质量$M_E=2.45_{-0.47}^{+0.45}\times10^{14}\,M_\odot$。通过外推NFW曲线,我们发现总质量为$M_{500}^{SL}=4.0_{-1.0}^{+2.1}\times10^{14}M_\odot$。包括对来自先前X射线观测的质量的约束,产生稍高的质量$M_{500…
2013-12-05 astro-ph.CO
Prospects for radio weak lensing: studies using LOFAR observations in the ELAIS-N1 field
该研究分析ELAIS-N1天区LOFAR射电源与HSC光学源的弱引力透镜效应,发现HSC数据可检测9σ宇宙切变信号,评估LoTSS和ILT射电数据潜力,指出ILT需3200小时观测以实现中等显著性切变检测。
2025-06-25 astro-ph.CO
Strong Lensing by Subhalos in the Dwarf-Galaxy Mass Range II: Detection Probabilities
目前的冷暗物质模拟预测的暗晕子结构,原则上可以通过类星体在小角尺度(0.01弧秒或以下)上的强透镜图像分裂来检测。在这里,我们估计的总体概率透镜的子结构在主机晕密切对准视线的背景类星体。在类星体可以近似为点源的假设下,由暗晕产生的强引力透镜的光学深度通常很小(τ < 0.01),这与之前的说法相反。因此,我们的结论是,它是目前不可行的,使用这种策略,把模拟预测的暗物质晕下人口的测试。然而,如果假设源在空间上是扩展的,就像在无线电波长观测到的类星体一样,只要角分辨率足够,即使在距宿主星系相当大的投影距离上,也有合理的可能性看到子结构透镜效应。虽然多重成像的射电类星体将是明确探测暗物质暗晕的最佳目标,但即使是单一成像的射电类星体也可能有助于设定暗晕丰度和中心表面质量密度的上限。
2009-05-28 astro-ph.CO
The Atacama Cosmology Telescope: measuring radio galaxy bias through cross-correlation with lensing
我们将FIRST巡天中射电星系的位置与阿塔卡玛宇宙学望远镜估计的470平方度以上的CMB透镜会聚相关联,以确定这些星系的偏差。我们删除光学交叉匹配的源低于红移$z=0.2$优先选择活动星系核(AGN)。我们测量的角度交叉功率谱$C_l^{κg}$在$4.4σ$意义上的多极范围$100<l<3000$,对应于物理尺度之间的$\approx$ 2- 60兆秒差距在一个有效的红移$z_{\rm eff}= 1.5$。用红移相关的偏置模型模拟活动星系核,交叉谱与普朗克最佳拟合的$Λ$ CDM宇宙学模型拟合得很好。修正宇宙学,我们适合整体偏差模型归一化,发现$b(z_{\rm eff}) = 3.5 \pm 0.8$为整个星系样本,和$b(z_{\rm eff})=4.0\pm1.1 (3.0\pm1.1)$的来源明亮(暗淡)比2.5 mJy。这种测量表征了射电活动星系核的典型晕质量:我们发现了$\log(M_{\rm halo} / M_\odot) = 13.6^{+0.3}_{-0.4}$。
2015-02-23 astro-ph.CO
Weak gravitational lensing with the Square Kilometre Array
我们调查的SKA的各个阶段的能力,执行世界领先的弱引力透镜调查。我们概述了一个前进的道路,以发展所需的工具,追求弱透镜在无线电频段。我们确定了关键的分析挑战和关键的探路者实验,这将使我们能够在SKA之前解决这些问题。我们确定并总结了独特的和潜在的非常强大的方面,无线电弱透镜调查,促进SKA,可以解决弱透镜领域的重大挑战。这些包括使用偏振和旋转速度信息来控制内在的对齐,以及使用强度映射实验的弱透镜的新领域。我们展示了如何SKA透镜调查将补充和加强相应的努力,在光学波段通过互相关技术,并通过扩展范围的弱透镜高红移。
2015-01-15 astro-ph.CO
Cross-correlating radio continuum surveys and CMB lensing: constraining redshift distributions, galaxy bias and cosmology
我们测量了LOFAR两米巡天(LoTSS)首次数据发布中星系过密度的谐波空间自功率谱及其与普朗克合作的宇宙微波背景(CMB)透镜会聚图的互相关。我们报告的互相关的$\sim5σ$检测。我们表明,集群功率谱和CMB透镜互相关的组合,使我们能够把约束的高红移尾部的红移分布,在使用连续宇宙学调查的最大来源的不确定性之一。我们的分析显示,与LoTSS增值目录中包含的光度红移预测相比,我们更倾向于更广泛的红移尾部,正如预期的那样,并且与模拟和光谱数据的预测更兼容。虽然CMB透镜约束红移分布的宽度和尾部的能力也可能是有价值的分析当前和未来的光度弱透镜调查,我们表明,它的性能强烈依赖于星系偏置的红移演化。假设红移分布预测的平方公里阵列设计模拟,我们用我们的测量放置约束的线性偏差的射电星系和物质不均匀性$σ_8$的振幅,发现$σ_8=0.69^{+0.14}_{-0.21}$假设星系的偏差尺度与线性增长因子的倒数,和$σ_8=0.79^{+0.17}_{-0.32}$假设一个恒定的偏差。
2020-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Radio-continuum Observations of a Giant Radio Source QSO J0443.8-6141
我们发现了一个巨大的双瓣(瓣核瓣)射电连续结构与类星体J0443.8-6141在z=0.72。这颗类星体最初是在对ROSAT全天巡天来源的无线电和光学频率样本进行跟踪时发现的。类星体J0443.8 - 6141的线性尺寸约为0.77 Mpc,被归类为巨射电源(GRS),根据其物理性质,我们将其归类为FR II射电星系。需要高分辨率的观测来可靠地识别GRS;下一代南天射电和光学巡天对增加这些天体的样本至关重要。
2013-10-25 astro-ph.CO
Optical Lensing by Axion Stars: Observational Prospects with Radio Astrometry
轴子和类轴子粒子(ALP)是一些最有动机的暗物质(DM)候选者。在某些情况下,早期宇宙中的大轴子波动可以坍缩形成称为轴子团的密集结构。密度轴子团是一种亚稳态,称为介子。在本文中,我们提出了一类新的可观测量,利用轴子的光子耦合。这种耦合的结果是,轴子团的作用就像一种非均匀折射光学介质--透镜--会导致入射电磁波的反常色散。轴子团对电磁波的散射,清楚地将这种透镜效应与引力透镜区分开来。在背景射电源前经过的轴子团块充当透镜,并导致明显的位置偏移,这可能会被即将到来的平方公里阵列(SKA)的高精度射电天体测量任务发现。我们讨论的敏感性SKA透镜效应在各种轴子晕模型。虽然引力微透镜测量对以不发光天体形式存在的DM的数量有很强的限制,但对质量范围为$[10^{-14}, 10^{-11}] M_\odot$的天体却无法做到这一点。我们发现,在很宽的参数空间范围内,SKA将是敏感的光学透镜在质量范围内,目前不受微透镜调查的光子。
2021-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Weak Lensing Measurements in Simulations of Radio Images
我们提出了一个研究弱透镜剪切测量模拟星系图像在无线电波长。我们构建了一个模拟管道,我们可以输入已知椭圆率的星系图像,然后我们用eMERLIN和国际LOFAR阵列模拟观测。模拟包括CLEAN算法的影响,紫外线采样,观察角度,和可见度噪声,并产生逼真的恢复图像的星系。我们应用基于shapelet的剪切测量方法,这些图像和测试我们的能力,以恢复真正的源椭圆。我们的模型和反卷积的有效PSF,并找到合适的参数CLEAN和shapelet分解的星系。我们表明,椭圆度可以忠实地测量在这些无线电模拟,没有证据的添加剂的偏见和适度的(10%)乘法偏差的椭圆度测量。我们的模拟管道可用于测试下一代射电望远镜的剪切测量程序和系统。
2014-08-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
New 20-CM Radio-Continuum Study of The Small Magellanic Cloud: Part II - Point Sources Catalogue
我们提出了一个新的目录中的小麦哲伦云(SMC)领域的无线电连续源。该目录包含以前在2370 MHz(λ=13 cm)中未发现的源,以及在1400 MHz(λ=20 cm)和843 MHz(λ=36 cm)中发现的源。在13 cm处检测到45个源,在20 cm处从来自论文I的新的高灵敏度和分辨率的SMC在20 cm处的无线电连续图像中创建了1560个源。我们还创建了一个36厘米目录,其中列出了1689个无线电连续源。
2011-11-21 astro-ph.CO
Deep Radio Interferometric Imaging with POLISH: DSA-2000 and weak lensing
射电干涉测量使天文学家能够探测通常无法用单碟仪器探测的小空间尺度。然而,从干涉仪中恢复无线电天空是天文学家已经研究了半个世纪的不适定解卷积问题。更具挑战性的是实现低于阵列衍射极限的分辨率,称为超分辨率成像。为此,我们已经开发了一种新的基于学习的无线电干涉成像方法,利用单图像超分辨率(SISR)和反卷积的经典计算机视觉问题的最新进展。我们已经开发并训练了一个高动态范围的残差神经网络来学习脏图像和真实无线电天空之间的映射。与传统的CLEAN算法相比,我们称这个过程为POLISH。像POLISH这样基于学习的方法的前馈性质对于分析即将到来的Deep Synoptic Array(DSA-2000)的数据至关重要。我们表明,POLISH实现超分辨率,我们证明了它的能力去卷积从甚大阵列(VLA)的实际观测。DSA-2000的超分辨率将使我们能够测量数亿个恒星形成射电星系(SFG)的形状和方向,使其成为一个强大的宇宙学弱透镜调查和探测暗能量。我们预测它的能力,以限制透镜功率谱,发现它将是补充下一代光学调查,如欧几里得。
2022-05-06 astro-ph.CO astro-ph.IM
New 6 and 3-cm radio-continuum maps of the Small Magellanic Cloud: Part II - Point source catalogue
我们提出了两个新的目录的无线电连续源领域的小麦哲伦云(SMC)。这些目录包含在4800 MHz(λ = 6 cm)和8640 MHz(λ = 3 cm)发现的源。从Crawford等人(2011年)新的高灵敏度和分辨率的SMC无线电连续图像中,在3厘米处检测到约457个源,在6厘米处检测到601个源。
2012-03-20 astro-ph.CO
Multi-plane lensing in wave optics
透镜中的波效应在经典焦散奇异性和量子干涉的交叉处形成了丰富的现象,但众所周知,很难建模。在射电天文学中,最近观测到的大量射电暴和快速射电暴,以及预期的引力波探测器灵敏度的提高,表明在不久的将来可能会观测到波效应。干涉条纹对不能从几何光学推断的物理参数敏感。特别地,对于多平面透镜,图案取决于透镜平面的红移。提出了一种新的方法来定义和有效地评估相干电磁波的多平面透镜等离子体和引力透镜在多项式时间。这种方法将允许使用无线电和引力波源以新颖的方式探测我们的宇宙。
2022-10-31 astro-ph.CO gr-qc
Radio Weak Lensing Shear Measurement in the Visibility Domain - I. Methodology
平方公里阵列(SKA)等新一代射电望远镜的高灵敏度将使宇宙学弱透镜测量在无线电波长上与光学测量竞争。我们提出了一个适应无线电数据的透镜拟合,星系形状测量的方法最初开发和用于光学弱透镜调查。这种可能性的方法使用分析星系模型,并使贝叶斯边缘化的可能性在不感兴趣的参数。它具有直接在可见度域工作的特点,这是采用射电干涉仪数据的自然方法,避免了成像过程引入的系统性。作为一个概念的证明,我们提供的结果,个别星系的可见度模拟与通量密度S >= 10 μ Jy在相位中心的建议SKA 1-MID基线配置,采用12个频率通道的频带950 - 1190 MHz。弱透镜剪切测量从人口的星系与现实的流量和scalelength分布后,获得自然网格的原始vitamins。剪切测量预计会受到“噪声偏差”的影响:我们估计的偏差的方法作为一个函数的信噪比(SNR)。我们获得的加性和乘性偏置值分别与SNR > 18和SNR > 30的SKA 1要求相当。SNR > 10的乘法偏差与CFHTLenS等地基光学勘测中发现的乘法偏差相当,我们预计,与用于光学勘测的剪切测量校准策略类似的剪切测量校准策略可以用于SKA无线电干涉仪数据的分析中,效果良好。
2016-08-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Strong lensing reveals jets in a sub-microJy radio quiet quasar
我们目前的e-MERLIN和EVN观测揭示明确的喷流活动在射电宁静类星体HS~0810+2554。它的内禀通量密度为880 nJy,是有史以来拍摄到的最微弱的射电源。这些发现提出了新的证据,反对射电大声和射电安静类星体由不同的潜在射电发射机制提供动力的想法,相反,即使在最低的射电光度类星体中,相同的活动星系核机制也可以作为射电发射的主要来源。由于强大的引力透镜,我们的源不仅是可见的,但与VLBI成像的规模只有0.27~pc:有史以来最高分辨率的图像无线电安静的类星体。亮度温度至少为$8.4\times 10^6$ ~K与两个高度紧凑的组件相关,随后对透镜系统的建模显示,这些组件在光学类星体核心的相对两侧线性排列,具有紧凑对称物体(CSO)的典型形态。鉴于这个源已被发现落在无线电-FIR相关,我们建议,无线电-FIR相关不能总是用来排除活动星系核活动,有利于恒星形成活动。这种相关性--或者至少是它的分散性--可能掩盖了活动星系核中动力学和辐射反馈模式的共存。透镜质量本身的建模指向一个非光滑的质量分布,暗示存在暗物质的子结构,表现为天体测量扰动的VLBI透镜图像,构成不威胁CDM范例。
2019-01-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping the dark matter with polarized radio surveys
在最近的一篇论文(Brown & Battye 2011)中,我们提出了在射电弱引力透镜巡天中使用背景星系的综合偏振测量,并研究了对宇宙剪切统计测量的潜在影响。在这里,我们扩展这个想法,重建投影暗物质分布,或透镜会聚场的地图。原则上,偏振的加入可以大大降低由于星系椭圆度的固有色散而引起的形状噪声。我们表明,在无线电波段使用这种技术重建的地图可以与那些使用标准的透镜技术,使更多的星系。此外,由于这些标准技术和偏振技术之间的重建噪声是不相关的,它们的比较可以作为一个强大的检查系统和它们的组合可以进一步降低噪声。我们研究的收敛重建,可以实现两个即将到来的设施:(一)深调查,覆盖1.75平方度,目前正在委托在英国的电子MERLIN仪器和(ii)高分辨率,深宽场调查,最终将进行平方公里阵列。
2011-01-26 astro-ph.CO
New 20-cm radio-continuum study of the small Magellanic cloud: Part I - Images
我们提出并讨论了新的高灵敏度和分辨率的无线电连续图像的小麦哲伦云(SMC)在λ =20厘米(nu=1.4 GHz)。新的图像是通过合并来自澳大利亚望远镜紧凑阵列和帕克斯射电望远镜的20厘米射电连续谱档案数据创建的。我们的图像分辨率从~ 10“到~ 150”,灵敏度为r.m.s.>= 0.5 mJy/梁。这些图像将用于SMC的内在来源和其整体扩展结构的未来研究。
2011-05-17 astro-ph.CO
Galaxy-cluster masses via 21st-century measurements of lensing of 21-cm fluctuations
我们讨论了通过暗时代和再电离时代(EOR)的21厘米波动的弱透镜来测量星系团性质的前景。我们选择通过这种测量可检测到的最小团簇质量作为品质因数。我们构造的最小方差二次估计的集群质量的基础上透镜的21厘米波动在多个红移。我们讨论了无线电探测器的频率带宽,角分辨率和红移壳层的数量之间的权衡。对黑暗时代21厘米背景的透镜观测将能够探测到M>~10^12 Msun/h的质量晕,但需要未来的实验来克服污染源。然而,如果有足够的观测时间(对于相关的天空斑块)和收集面积来最大化其分辨率,那么来自EOR的21厘米波动的下一代射电测量将具有探测晕质量M>~10^13 Msun/h的星系团的灵敏度。
2013-03-19 astro-ph.CO
New method to revisit the gravitational lensing analysis of the Bullet Cluster using radio waves
本文修正 Francfort 等人基于无线电波偏振方向推断星系取向的引力透镜公式,将 shear 改为约化剪切,以在偏振方向测量精度优于 10° 时更准确地重新分析子弹星系团,并推广至一般星系团。
2023-09-30 astro-ph.CO gr-qc
The radio continuum structure of Centaurus A at 1.4 GHz
报道了最近的射电星系半人马座A的45度2射电连续成像活动。使用澳大利亚望远镜紧凑阵列和帕克斯64米射电望远镜在1.4 GHz,所产生的图像的空间分辨率为~600 pc,解决了~500 kpc的巨型射电瓣,与以前的任何图像相比,物理分辨率提高了约5倍,使其成为迄今为止任何射电星系最详细的射电连续图像。在本文中,我们提出了这些新的数据,并简要讨论了一些最有趣的形态特征,我们已经发现的图像…摘要截断。
2011-07-12 astro-ph.CO
New 6 and 3-cm Radio-Continuum Maps of the Small Magellanic Cloud. Part I - The Maps
我们提出了新的6和3厘米的无线电连续谱图的小麦哲伦云(SMC),创建的“剥离”技术和联合反卷积。这些地图的分辨率为30”和20”。在6 cm和3 cm处的噪声分别为0.7和0.8 mJy/束。这些地图将用于SMC的射电源人口和整体扩展结构的未来研究。
2011-10-23 astro-ph.CO
Gravitational Lensing in Modified Gravity: A case study for Fast Radio Bursts
本研究利用快速射电暴观测约束修正引力理论中暗物质的原初黑洞占比,并发现修正引力对引力透镜产生类似等离子体散射屏的屏蔽效应。
2023-10-17 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraints on the abundance of supermassive primordial black holes from lensing of compact radio sources
原始黑洞(PBH)形成暗物质的一部分的可能性已经被认为是在从普朗克质量($10^{-5}~\rm g$)到星系中心超大质量黑洞水平的广泛质量范围内。原始起源可能是超大质量黑洞形成的重要途径之一。我们使用的透镜效应的检测非常长的基线干涉仪观测的紧凑的无线电源具有极高的角分辨率作为一个有前途的探针,以限制在质量范围$\sim10^4$ - $10^9~M_{\odot}$星系际PBH的丰度。对于一个测量良好的543平谱致密射电源的样本,没有发现角间距在$1.5$毫角秒和$50$毫角秒之间的毫透镜图像。从这个空搜索结果,我们得出的分数的暗物质组成的超大质量PBH的质量范围$\sim10^6$ - $10^8~M_{\odot}$是$\lesssim1.48\%$在$95\%$的置信水平。由于测量的紧凑型射电源的数量的快速增加,这种限制将得到显着改善。例如,在最新的$\sim14000$源中没有确认的毫透镜候选的基础上,我们导出了超大质量PBH的丰度,并在$95\%$置信水平下得到它是$\lesssim0.06\%$。
2022-03-30 astro-ph.CO gr-qc
The Ubiquitous Radio Continuum Emission from the Most Massive Early-Type Galaxies
我们测量了396个早型星系的无线电连续辐射亮于K = 9,使用1.4 GHz的图像从NRAO VLA巡天,绿银行300英尺望远镜和64米帕克斯射电望远镜。对于M_K < -24的早型星系,在固定绝对星等下的射电功率分布跨越4个数量级,射电功率中值与K波段光度成2.78 \pm 0.16的幂函数关系。M_K < -25.5早型星系的观测通量密度在所有情况下都大于零。因此,最大质量的星系很可能总是拥有一个活动星系核,或者最近经历了恒星形成。
2011-03-15 astro-ph.CO
Fast Radio Bursts and the radio perspective on multi-messenger gravitational lensing
本综述围绕快速射电暴(FRBs)的引力透镜研究展开,阐述了识别透镜FRB的要求,探讨了可用FRBs探测的透镜质量范围,强调其宇宙学应用价值,并展望了未来射电干涉仪的相关前景。
2024-12-02 astro-ph.CO astro-ph.HE
The linear bias of radio galaxies at z~0.3 via cosmic microwave background lensing
我们提出了一个新的测量射电大声活动星系核(RLAGN)的线性偏差在$z\approx0.3$和$L_{\rm 1.4GHz}>10^{23}\,{\rm W\,Hz^{-1}}$选择从最好的和Heckman(2012)的样本,通过互相关的RLAGN面密度与从普朗克的宇宙微波背景的弱透镜场的收敛图。我们在$3σ$的意义上检测交叉功率信号,并使用交叉功率谱的幅度来估计RLAGN的线性偏差,$b=2.5 \pm 0.8$,对应于典型的暗物质晕质量$\log_{10}(M_{\rm h} /h^{-1} M_\odot)=14.0^{+0.3}_{-0.5}$。当去除与光学选择的簇相关的RLAGN时,我们测量到对应于$\log_{10}(M_{\rm h} /h^{-1} M_\odot)=13.7^{+0.4}_{-1.0}$的较低偏差。这些观察结果支持这样的观点,即强大的RLAGN通常存在于丰富的组和集群环境中。
2019-02-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The final candidate from the JVAS/CLASS search for 6 arcsec to 15 arcsec image separation lensing
菲利普斯等人在Jodrell Bank甚大阵天体测量巡天(JVAS)和宇宙透镜全天巡天(CLASS)中寻找6角秒到15角秒的图像分离透镜,发现了13个群和星团引力透镜候选者。通过无线电和光学成像和光谱学,菲利普斯等人排除了12个候选者的透镜假说。在本文中,新的光学成像和光谱的J 0122 +427,从JVAS/CLASS 6 arcsec到15 arcsec图像分离透镜搜索的最终候选透镜,提出。这个系统被发现不是一个引力透镜,而只是两个射电大声的活动星系核,它们在天空中相隔约10角秒,并且处于不同的红移。因此,可以得出结论,在JVAS和CLASS调查中没有重力透镜,图像分离在6弧秒到15弧秒之间。这一结果是一致的预期,集团和集群规模的暗物质晕是低效的镜头,由于其相对平坦的内部密度分布。
2010-10-31 astro-ph.CO
The influence of the cluster environment on the large-scale radio continuum emission of 8 Virgo cluster spirals
研究了环境对团旋星系偏振和总功率射电连续辐射的影响。我们提出了深尺度阵列VLA 20和6厘米的观测,包括8个室女座螺旋星系的偏振。这些数据与现有的光学,HI和Halalpha数据相结合。冲压压力压缩导致总功率分布在银河系盘的一侧的尖锐边缘。这些边缘与HI边缘重合。在边缘星系中,面外射电辐射可以比HI辐射延伸得更远。在同一个星系中,偏振度的不对称梯度提供了关于冲压压力风向的额外信息。局部总功率发射对冲压压力的影响不敏感。只有在非常强的冲压压力下,射电连续谱才可能在压缩区变平。这意味着当地的恒星形成率和湍流小尺度磁场都不会受到冲压压力的显著影响。冲压压力压缩主要发生在大尺度(>=1千秒差距),主要是在偏振无线电连续辐射检测。
2010-01-20 astro-ph.CO
Deep Radio Continuum Imaging of the Dwarf Irregular Galaxy IC10: Tracing Star Formation and Magnetic Fields
我们利用扩展甚大阵列(EVLA)的灵敏度大大增加,研究后星暴,矮不规则星系IC 10在6厘米,线性分辨率为~50 pc的无线电连续谱和偏振特性。我们发现密切的协议之间的无线电连续和Halpha发射,从最亮的HII区域较弱的排放在磁盘上。定量分析显示出严格的线性相关性,其中热成分占总射电辐射的50%,其余部分是由于非热成分,其射电光谱指数在-0.7和-1.0之间,表明宇宙射线电子的辐射损失很大。我们确认并清楚地解决了偏振发射在10-20%的水平与非热超泡,其中有序的磁场可能是由于压缩膨胀的气泡增强。一小部分宇宙射线电子可能已经逃逸,因为测量到的无线电发射比Halpha推断的SFR所建议的低3倍。
2011-08-01 astro-ph.CO
Radio-Continuum study of the Nearby Sculptor Group Galaxies. Part 1: NGC 300 at lambda = 20 cm
利用甚大射电望远镜和/或ATCA的存档观测数据制作了一系列新的射电连续谱(λ =20厘米)镶嵌图像,重点是NGC 300星系系统。这些新图像都非常敏感(rms=60 microJy),并具有高角分辨率(<10”)。最突出的新特征是星系的扩展无线电连续辐射,这与其光学外观不匹配。使用这些新创建的图像,发现了一些以前未识别的离散源。此外,我们证明了联合反卷积成像的方法,这一完整的数据集相比,浸入的方法是低劣的。
2012-03-11 astro-ph.CO
Observational evidence for the link between the variable optical continuum and the subparsec-scale jet of the radio galaxy 3C 390.3
由于活动星系核区域的复杂性,人们对射电强活动星系核可变连续辐射产生的机制和区域还知之甚少。高分辨率射电VLBI(甚长基线干涉测量)观测允许放大到射电大声星系3C 390.3中喷流的亚秒差距尺度区域。我们结合了射电VLBI和光学数据,涵盖了14年的时间段,寻找光学耀斑和秒差距尺度喷流之间的联系。我们确定了两个固定的和九个移动的无线电功能在最里面的subparsec尺度区域的射流。所有九次喷射都与光学耀斑有关。我们发现了一个显着的相关性(在$>99.99%$的置信水平)之间的喷射组件和光学连续耀斑。运动节点经过静止射电特征位置和光学光变曲线达到最大值的历元是相关的。射电事件发生在光学耀斑极大值之后,平均时间延迟为$0.10\pm0.04$年。如果可变光学连续谱发射产生于射流的最内部,则可以理解这种相关性。能量释放的一个可能机制是高能电子结的喷射,这些电子在喷流中加速,并在从无线电到X射线波段的广泛频率范围内产生同步加速器连续辐射的耀斑。在这种情况下,从喷流和反喷流的光束光学连续辐射电离了围绕喷流的亚相对论流出中的气体,这导致形成两个具有宽发射线的流出锥形区域(除了围绕中心核的传统宽线区域之外)。
2010-05-07 astro-ph.CO
Radio continuum emission and HI gas accretion in the NGC 5903/5898 compact group of early-type galaxies
我们讨论的性质的多分量无线电连续谱和HI发射与附近的星系群组成的两个占主导地位的椭圆星系,NGC 5898和NGC 5903,和一个矮透镜状ESO 514-G 003。正在进行的TIFR.GMRT.SKY.SURVEY(TGSS)第二次数据发布中揭示了无线电发射的惊人新细节,该数据提供的图像分辨率约为24 arcsec x 18 arcsec,在150 MHz时的典型均方根噪声为5 mJy。先前对这个紧凑的三重星系的射电观测包括在更高频率的射电连续谱以及HI发射的图像,后者显示了来自NGC 5903附近的巨大HI尾迹,其中HI处于运动学扰动状态。TGSS 150 MHz图像揭示了NGC 5903周围的大型不对称射电晕,并确定矮SO星系ESO 514-G 003是先前已知的明亮双射电源的宿主。NGC 5903的射电辐射具有非常陡的射电频谱(α ~ -1.5),并包裹着一个与HI尾迹具有空间关系的射电连续谱细丝网络。另一个值得注意的方面是,它的射电大声成员,即NGC 5903和ESO 514-G 003,也是唯一被认为与HI灯丝相连的星系。这种相关性是一致的前提下,冷气体吸积是最重要的触发强大的喷流活动的早期类型的星系核。
2012-03-15 astro-ph.CO
Observations of radio-quiet quasars at 10mas resolution by use of gravitational lensing
本文介绍了四个具有类星体源的四象引力透镜系统:HS 0810 +2554,RXJ 0911 +0511,HE 0435 $-$ 1223和SDSSJ 0924 +0219的射电辐射的VLA探测,以及其中两个系统的e-MERLIN观测。检测到前三个显著性水平较高,并检测到SDSS J 0924 +0219。HS 0810 +2554的分辨率,使我们能够第一次实现10质量分辨率的源帧的结构中的无线电安静的类星体。其他问题尚未解决或勉强解决。所有四个物体都是迄今探测到的最微弱的射电源,其固有通量密度在1-5 $μ$ Jy范围内;这些射电源如果不带透镜,只能用平方公里阵列进行常规观测。对HS 0810 +2554的观测,也是用e-MERLIN探测到的,强烈地暗示了一个小型活动星系核的存在,它有一个射电核心和毫角秒尺度的喷流。除了HE 0435 -1223之外,所有透镜图像的通量密度都与平滑的星系透镜模型一致,而不需要模型中较小尺度的子结构,尽管在光学和无线电通量密度之间看到了一些有趣的异常。这可能是由于光学中的微透镜效应。
2015-08-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing of Fast Radio Bursts by Binaries to Probe Compact Dark Matter
一小部分暗物质是由大质量致密晕天体(MACHO)组成的可能性仍然不清楚,特别是在20-100 $M_{\odot}$窗口中。MACHO可以组成双星,它们的合并可以被LIGO探测到,作为引力波事件。另一方面,快射电暴的宇宙学起源也得到了证实。我们调查的可能性,检测快速射电暴(FRB)引力透镜的TSO双星约束其属性。由于透镜效应事件可能产生多个图像,因此二进制透镜效应可能导致多峰FRB。这些图像之间的角间距大致为$10^{-3}$ mas,其太小而无法分辨。不同图像之间的典型时间间隔大约为1毫秒(ms)。不同图像之间的通量比大致从10到$10^3$。根据即将进行的实验每年对$10^4$ FRB的预期检测率,如果MACHO中暗物质的分数为$f\sim0.01$,我们可以预期每年观察到5个多峰FRB,其时间间隔大于1 ms,通量比小于$10^3$。空搜索时间间隔大于1 ms且通量比小于$10^3$的多峰FRB与$10^4$ FRB将MACHO中暗物质的分数$f$约束为$f<0.001$。
2018-01-26 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lensing of Fast Radio Bursts as a Probe of Compact Dark Matter
部分暗物质由大质量致密晕天体(MACHO)构成的可能性在很大的质量范围内仍然没有得到很好的限制,特别是在$20-100\, M_\odot$窗口中。我们表明,强引力透镜的河外快速射电暴(FRB)的MACHO的质量大于$\sim20\,M_\odot$将导致重复的FRB与可观测的时间延迟。质量为$M_L$的透镜对FRB的强透镜效应引起两个图像,这两个图像被典型的时间延迟$\sim$(几$\times(M_L/30\, M_\odot)$毫秒)分开。考虑到即将到来的实验(如CHIME)每年对$10^4$ FRB的预期FRB检测率,如果这个窗口中的MACHO构成了所有的暗物质,我们每年应该观察到数十到数百次重复的爆发。对仅具有$10^4$ FRB的回波的零搜索将把MACHO中的暗物质的部分$f_{\rm DM}$约束为对于$M_L\gtrsim 20\,M_\odot$的$f_{\rm DM}\lesssim 0.08$。
2016-08-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Measurements of the Hubble constant and cosmic curvature with quasars: ultra-compact radio structure and strong gravitational lensing
虽然哈勃常数$H_0$和空间曲率$Ω_{K}$已经被非常高的精度测量,但它们仍然受到一些张力的影响。本文提出了一种改进的方法,将射电类星体的超致密结构观测和强引力透镜观测结合起来,以类星体为背景源,同时测定$H_0$和$Ω_{K}$。通过对7个强透镜系统和120个中光度类星体的时间延迟测量,应用距离和定则得到了对哈勃常数($H_0=78.3\pm2.9 \mathrm{~km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$)和宇宙曲率($Ω_K=0.49\pm0.24$)的严格约束.一方面,在平坦宇宙的框架下,测量的哈勃常数($H_0=73.6^{+1.8}_{-1.6} \mathrm{~km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$)与由局域距离阶梯得到的结果有很强的一致性,精度为2%.另一方面,如果我们使用局部$H_0$测量作为先验,我们的结果与零空间曲率($Ω_K=0.23^{+0.15}_{-0.17}$)勉强兼容,并且与平坦宇宙没有显着偏差。最后,我们还评估了强透镜类星体是否会产生强大的约束$H_0$和$Ω_{K}$在非平坦和平坦的$Λ$ CDM模型,如果紧凑的无线电结构测量可从VLBI观测。
2020-11-02 astro-ph.CO gr-qc
Radio Weak Lensing Shear Measurement in the Visibility Domain - II. Source Extraction
本文扩展了Rivi等人(2016 b)介绍的方法,以测量射电弱透镜巡天可见度域中的星系椭圆率。在这篇论文中,我们专注于发展和测试的方法,为简单的情况下,个别星系位于相位中心,并建议将其扩展到现实的情况下,许多来源的视野中,通过隔离vibrium的每个源的小面技术。在这第二篇论文中,我们提出了一个详细的算法,在可见度域的源提取和运行模拟SKA 1-MID观测在950-1150 MHz和星系的椭圆度的原始值和测量值的比较,显示其有效性作为源数密度的函数。我们还对随机位于1 ° ^2视场中的10^4个真实星系群进行了剪切测量(即当前射电弱透镜巡天计划中SKA 1所预期的源密度)。在SNR >= 10时,乘性偏差仅比分析单个光源时发现的偏差差1.5倍,并且仍然与光学波长处类似测量方法报告的偏差值相当。加性偏差与单个源的情况相同,但明显大于光学测量中通常发现的偏差。这种偏差取决于紫外线覆盖的形状,我们建议,一个紫外线平面加权方案,以产生一个更各向同性的形状可以减少和控制附加偏差。
2018-02-07 astro-ph.CO astro-ph.IM
Weak-Lensing Characterization of the Dark Matter in 29 Merging Clusters that Exhibit Radio Relics
本研究结合Subaru弱引力透镜、X射线、射电和红移数据分析29个射电遗迹并合星系团,重建暗物质分布并评估质量、并合比与质量峰示踪关系,更新8个黄金星系团样本。
2024-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing of fast radio bursts: future constraints on primordial black hole density with an extended mass function and a new probe of exotic compact fermion and boson stars
双黑洞合并产生的引力波的发现重新引起了人们对形成宇宙暗物质密度一部分的原始黑洞的兴趣。已经提出了各种测试来测试这一假设。最干净的测试之一是快速射电暴的透镜效应。在这种情况下,在视线附近出现一个紧凑的物体会产生两个无线电爆发的图像。如果图像在时间上充分分离,这种技术可以限制原始黑洞的存在。还可以尝试检测主突发内的小突发的透镜图像。我们表明,如果原始黑洞遵循一个单一的质量分布,这种技术可以产生在很宽的范围内的透镜质量$\gtrsim$ 2 $M_\odot$的领先约束。即使原始黑洞有一个扩展的质量分布,从快速射电暴的透镜效应得到的约束在参数空间的大范围内也是最大的约束。我们表明,这种技术可以探测奇异的紧凑玻色子星和费米子星所构成的超越标准模型的粒子。与引力波观测相比,这种搜索策略具有竞争力,可以提供粒子物理参数空间部分的领先约束。
2020-07-13 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Gravitational lensing in the presence of plasma scattering with application to Fast Radio Bursts
我们描述了快速射电暴(FRB)的引力透镜是如何受到透镜附近或源和观测者之间某处等离子体屏的影响。通过湍流介质的波影响引力图像放大率,透镜概率(特别是对于强放大事件)和图像之间的时间延迟。放大率被抑制,因为由等离子体散射的源的角尺寸的加宽。图像之间的时间延迟被修改为不同的色散措施(DM)的结果沿光子轨迹为不同的图像。每个图像的光变曲线也由于波散射而加宽,使得图像可以具有不同的时间轮廓。前两种效应对于恒星和亚恒星质量透镜最为严重,最后一种效应(散射增宽)对于距离源/观测者宇宙学距离的透镜和等离子体屏最为严重。这可能会限制使用FRB来测量它们的宇宙丰度。另一方面,当图像之间的时间延迟很大,这样的瞬态源的光变曲线有两个或多个分离的峰值,沿着不同的图像的波路径的不同的DM可以探测密度波动的IGM上的尺度$\lesssim 10^{-6}$ rad和探索宇宙的补丁再电离历史,在高红移使用透镜FRB。沿两个像路的不同旋转测度(RM)可以将来自源的线偏振辐射转换为部分圆偏振。
2022-08-17 astro-ph.CO astro-ph.HE