A Geometric Probe of Cosmology: I. Gravitational Lensing Time Delays and Quasar Reverberation Mapping
我们提出了一种新颖的、纯粹的几何宇宙学探测，该探测基于对有限源效应导致的强透镜类星体图像之间的差分时间延迟的测量。我们的方法是完全依赖于宇宙学通过角直径距离的比率，图像分离，和源的大小。因此，它完全避免了传统上限制时间延迟宇宙学的透镜建模的挑战，而是需要类星体宽线区域的透镜混响映射。我们表明，差分时间延迟是可测量的短节奏的光谱监测透镜类星体，通过运动学确定的功能广泛的发射线内的时间。这提供了一个几何确定的角直径距离比互补的标准探头，因此是一个潜在的强大的新方法约束宇宙学。
2019-12-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmography using strongly lensed gravitational waves from binary black holes
本文提出利用第三代探测器观测到的强透镜化双黑洞引力波事件数量及时间延迟分布，通过贝叶斯方法约束宇宙学参数，并以z约10的独特红移区间提供与其他测量相当的约束。
2023-08-16 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the Hubble Constant Using Strongly Lensed Gravitational Wave Signals
本文提出利用强透镜引力波信号测量哈勃常数的新方法，通过波形重参数化并结合透镜红移信息，在无电磁对应体情况下仍可约束 $H_0$，对天琴探测器单事件相对误差可达约0.3–2%。
2026-11-10 astro-ph.CO gr-qc
Breaking the Mass-sheet Degeneracy in Time-delay Cosmology with Lensed and Unlensed Type Ia Supernovae
College of Physics, Hebei Normal University（河北师范大学物理学院）；Shijiazhuang Key Laboratory of Astronomy and Space Science, Hebei Normal University（河北师范大学石家庄天文与空间科学重点实验室）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）
本文提出利用引力透镜和未透镜Ia型超新星观测，结合高斯过程重建距离-红移关系，通过约束质量片参数λ来克服时间延迟宇宙学中的质量片退化问题。
2026-03-26 astro-ph.CO
Near-IR search for lensed supernovae behind galaxy clusters: III. Implications for cluster modeling and cosmology
中等红移的大质量星系团充当引力透镜，可以放大背景星系中发生的超新星（SNe）。我们评估的可能性，使用透镜SNe把约束的质量模型的星系团和哈勃参数在高红移。由于Ia型超新星（SNe Ia）的标准烛光性质，从干预星系团的透镜放大率的观测信息可以用来约束集群质量分布的模型。使用参数化的星系团模型进行统计分析，以调查可能的改善，从透镜Ia星系团的精确建模的星系团A1689和较少约束的集群A2204。通过精确模拟的星系团对SNe的透镜作用，获得了时间延迟测量值，可用于测量哈勃参数。对于A1689的调查，我们估计可检测SNe Ia和多重成像SNe的预期率。的速度色散和核心半径的主要集群潜力表现出很强的相关性与预测的放大率，因此，可以约束在背景星系的超新星Ia的观测。事实证明，这种技术对于已知多图像系统很少的星系团来说尤其强大。从强透镜SNe的时间延迟测量哈勃参数的主要不确定性是由于集群模型的不确定性。对于非常好地模拟的星团A1689，单次时间延迟测量可以用来确定哈勃参数，精度约为10%。我们的结论是，观测的SNe Ia背后的星系团，可以用来改善质量建模的大尺度组成部分的星系团，从而暗物质的分布。由精确模拟的星系团产生的SNe强透镜的时间延迟可以用来测量高红移下的哈勃常数。
2011-09-28 astro-ph.CO
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
Complementary constraints on dark energy equation of state from strongly lensed gravitational wave
研究表明，强引力透镜的时间延迟不仅是约束哈勃常数、物质密度和宇宙曲率的一种有效的宇宙学探索，而且对于打破暗能量状态方程的简并性也是有用的，从而与其他流行的探索，如Ia型超新星、重子声学振荡和宇宙微波背景辐射等提供了互补。有趣的是，与传统的强透镜系统相比，类星体作为源，强透镜的引力波（GWs）从紧凑的双合并和他们的电磁（EM）的同行者系统最近已被提出更强大的研究宇宙学，因为GWs和他们的EM同行者是瞬态的。短持续时间的GW及其EM对应物对于时间延迟测量和透镜轮廓建模是非常有利的。在CPL参数化的框架下，我们研究了强透镜GW系统的时延测量对暗能量状态方程约束功率的改善.建议在第三代地基探测器如爱因斯坦望远镜的基础上，仅对Ia型超新星和宇宙微波背景辐射增加30个强透镜GW系统的时间延迟，就可以将暗能量优值提高2倍。对于传统的标准海妖方法，其中的全球Ws的光度距离的不确定度是$\sim10\%$，一些$\times~10^4$事件预计将提出类似的约束。在精密宇宙学时代，这一进展对于研究暗能量的本质具有重要意义。
2019-04-26 astro-ph.CO gr-qc
Constraining cosmological parameters in FLRW metric with lensed GW+EM signals
我们提出了一个独立于模型的方法来约束宇宙学参数使用FLRW度量的距离求和规则相结合的时间延迟距离和共动距离通过多信使的方法。时间延迟距离由引力波GW和相应的电磁波EM信号测量，而同动距离由独立超新星观测的参数化拟合方法获得。通过对爱因斯坦望远镜、大口径综合巡天望远镜和暗能量巡天望远镜的一系列模拟，我们发现，由于引力透镜信号的时间延迟更精确，只有10个引力透镜+电磁系统才能达到与300个引力透镜类星体系统相当甚至更强的约束功率。具体地说，宇宙学参数可以被约束为~ $k=0.01_{-0.05}^{+0.05}$和~ $H_0=69.7_{-0.35}^{+0.35}$（1 $σ$）。我们的研究结果表明，更精确的时间延迟测量可以提供更严格的宇宙学参数值，因此，透镜GW+EM系统可以作为一个强大的工具，在未来的精密宇宙学。
2019-01-30 astro-ph.CO gr-qc
Probing modified gravitational wave propagation with strongly lensed coalescing binaries
最近的研究表明，即使在没有电磁对应物的情况下，合并双星引起的四重引力波（GW）事件也可以定位到一个或几个星系中。我们讨论了如何可以用来提取信息修改GW传播，这是一个重要的签名修改在宇宙尺度的重力。我们表明，使用四重透镜系统，它是可能的约束参数$Ξ_0$，其特征在于修改GW传播，而不需要施加一个事先$H_0$。LIGO/Virgo/Kagra网络在目标灵敏度上可能已经获得了$Ξ_0$的重要测量结果，而第三代GW探测器（如爱因斯坦望远镜）可以达到非常有趣的精度。
2021-07-11 astro-ph.CO gr-qc
HOLISMOKES -- I. Highly Optimised Lensing Investigations of Supernovae, Microlensing Objects, and Kinematics of Ellipticals and Spirals
本文介绍了作为超新星物理和宇宙学探索的超新星强引力透镜的HOLISMOKES计划。我们使用四种不同的超新星爆发模型研究了微透镜效应对超新星Ia早期光谱的影响，发现在超新星爆发后的10个静止帧天内，由于微透镜效应引起的超新星Ia光谱的畸变通常可以忽略不计（$<$在1 $σ$扩散内畸变1%，在2 $σ$扩散内畸变$\lesssim$ 10%）。这表明利用透镜Ia超新星获得本征早期SN谱以破译Ia超新星的祖先具有很好的前景。作为一个有用的透镜超新星Ia宇宙学的演示，我们模拟了一个样本的模拟透镜超新星Ia系统，预计有准确和精确的时间延迟测量的时代，鲁宾天文台遗产调查的空间和时间（LSST）。采用现实的，但保守的不确定性的时间延迟距离和透镜角直径的距离（分别为6.6%和5%），我们发现，一个样本的20透镜超新星Ia将允许约束的哈勃常数（$H_0$）与1.3%的不确定性，在平坦的$Λ$ CDM宇宙学。我们发现在开放的$Λ$ CDM宇宙学中，$H_0$也有类似的约束，而在平坦的$w$ CDM宇宙学中，该约束退化为$3\%$。我们预计透镜SNe是一个独立的和强大的探测SN物理和宇宙学在即将到来的LSST时代。
2020-11-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Lensing, not luck! Detection prospects of strongly lensed gravitational waves
本文研究强引力透镜引力波的探测问题，提出利用源参数测量精度提升来剔除误报，并预测首次可靠探测或将在第五次观测运行中实现，后验重叠2.0方法可降低计算成本。
2025-10-27 astro-ph.CO gr-qc
Practical Cosmology with Lenses
亚毫米望远镜的观测揭示了大量的引力透镜高红移源。我描述了如何，在实践中，这些透镜系统可以同时用于估计宇宙学参数的值，测试模型的暗物质晕的分布的演变和调查的源人口的属性。即使是赫什塞尔空间天文台发现的现有透镜样本，也足以正式排除暗物质晕演化的标准模型，可能的解释是重子物理学和下落重子对晕中心暗物质密度分布的扰动的结合。独立于晕的演化，对100个透镜系统的样本的观测足以以5%的精度估计Omega_Lambda，而对1000个透镜的观测足以估计暗能量状态方程中的参数w，其精度与普朗克对宇宙微波背景的观测结果相似。虽然透镜的亚毫米级源的比例弱依赖于模型中使用的特定晕质量函数，但它非常强烈地依赖于源群的亚毫米级光度函数的演变。因此，测量的透镜分数可以用来研究星系演化的方式是独立的属性的干预晕。
2014-11-04 astro-ph.CO
On the detection of the electromagnetic counterparts from lensed gravitational wave events by binary neutron star mergers
本文研究未来引力波探测器与电磁望远镜对透镜化双中子星并合电磁对应体的可探测性，发现红外波段搜寻更有效，并指出RST和JWST具备每年探测数例此类事件的能力。
2023-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
A Geometric Probe of Cosmology -- II. Gravitational Lensing Time Delays and Quasar Reverberation Mapping Revisited
本文重新审视了一种与透镜势无关的宇宙学几何探针方法，通过分析轴对称宽线区几何下微分透镜对发射线光谱通量的影响，发现该方法无法恢复宇宙学信息。
2023-05-02 astro-ph.CO
The serendipitous observation of a gravitationally lensed galaxy at z = 0.9057 from the Blanco Cosmology Survey: The Elliot Arc
我们报告的偶然发现在布兰科宇宙学调查（BCS）的z = 0.9057星系的成像数据，是强烈透镜的大规模星系团在红移为z=0.3838。镜头（BCS J2352-5452）是在2006年10月BCS观测运行期间检查i-和z-波段图像时发现的。后续的光谱观测与GMOS仪器的双子座南8米望远镜证实了这个系统的透镜性质。利用弱加强透镜效应、速度色散、星系团丰度N_200和拟合NFW星系团质量密度剖面，我们对M_200的质量作了三个独立的估计，它们都是非常一致的。综合三种方法的结果，得到M_200 =（5.1 +- 1.3）× 10^14 M_Sun，这与单独的测量结果完全一致。来自组合拟合的最终NFW浓度c_200为c_200 = 5.4（+1.4 -1.1）。我们已经比较了我们的测量M_200和c_200与预测（a）集群从Lambda_CDM模拟，（b）从模拟中选择集群透镜，（c）集群透镜的真实样本。我们发现，我们是最兼容的Lambda_CDM模拟透镜集群的预测，我们没有看到证据的基础上，这一个系统的浓度增加相比，Lambda_CDM。最后，使用从[OII]3727线测量的通量，我们已经确定了源星系的恒星形成率（SFR），并发现它是相当适度的假设透镜放大率。
2011-09-08 astro-ph.CO
AtLAST -- A five fold increase in the number of identified Strongly Lensed Galaxies in the sub-millimetre and its consequences
The University of Tokyo（东京大学）；Durham University（杜伦大学）
AtLAST通过亚毫米波大规模调查显著增加强引力透镜星系数量，推动高红移星系研究和宇宙学探索。
2025-12-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Observational constraints on electromagnetic Born-Infeld cosmology
用SNIa、GRB和直接哈勃参数等标准探测器检验了由电磁Born-Infeld（BI）场耦合Robertson-Walker几何构成的宇宙学模型。分析表明，包含的非线性电磁分量并没有在一个显着的方式所观察到的膨胀。BI电磁物质被认为具有丰富的$Ω_{BI}$，当用SNIa和哈勃参数数据进行测试时，我们的最佳拟合导致$Ω_{BI}=0.037$（0.1<z<1.75）;而用伽玛暴测试时，结果是$Ω_{BI}=0.304$，这可能表明在接近大结构出现的时期，这种电动力学是重要的（红移约为7），虽然这个后期的结果没有前两个探测器的结果那么可靠，因为我们知道伽玛暴数据的色散仍然是相当大的。鉴于这些结果，我们可以排除电磁玻恩-因菲尔德物质作为目前加速膨胀的起源，这个结论只涉及玻恩-因菲尔德理论。
2012-09-10 astro-ph.CO gr-qc
HOLISMOKES -- XVIII. Cosmology with strongly lensed type II supernovae: Effects of instrumental setups on $H_0$
Max-Planck-Institut für Astrophysik（马克斯·普朗克天体物理研究所）；Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Exzellenzcluster ORIGINS（ORIGINS卓越集群）；STAR Institute（STAR研究所）
该研究探讨仪器设置对强引力透镜II型超新星时延测量及H₀精度的影响，结合多吸收线时延测量可实现低时延不确定度，未来有望通过约20个此类超新星将H₀精度提升至1%。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.IM
Wave-Optics Imprints of Dark Matter Subhalos on Strongly Lensed Gravitational Waves
GRAPPA Institute, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学 GRAPPA 研究所）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (WPI), The University of Tokyo（东京大学 Kavli 宇宙物理与数学研究所（WPI））
通过引力波强透镜效应探测暗物质次亚结构，利用LISA频段内的频率依赖性放大效应，揭示亚星系尺度暗物质结构。
2026-03-04 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Through the lens of Sgr A$^*$: identifying and resolving strongly lensed Continuous Gravitational Waves beyond the Einstein radius
本文研究经银河系中心Sgr A*引力透镜作用的孤立中子星连续引力波，分析其信号特征与参数估计方法，发现下一代探测器可高精度探测此类系统，提升观测概率，相关方法可推广至更多透镜与源，为天体物理和基础物理研究提供新工具。
2024-01-31 astro-ph.CO gr-qc
Localizing merging black holes with sub-arcsecond precision using gravitational-wave lensing
现有的引力波定位方法主要依赖于电磁波源。不幸的是，二元黑洞不发光。因此，通常不可能精确地定位这些对象。然而，强透镜引力波，这是预测在这十年中，可以让我们定位双星定位其透镜主机星系。确定正确的宿主星系是具有挑战性的，因为在引力波观测所覆盖的天空区域内有数百到数千个其他透镜星系。然而，我们可以通过引力波和电磁观测来限制透镜星系的物理性质。我们表明，这些同时约束允许本地化四重透镜波的一个或最多几个星系的LIGO/室女座/卡格拉网络在典型的情况下。一旦我们确定了宿主，我们就可以将双星定位在宿主星系内的两个亚角秒区域。此外，我们演示了如何使用该系统来测量哈勃常数作为一个证明的原则应用。
2020-08-18 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Prospect of Measuring the Cosmic Dipole by Associating Strongly Lensed Gravitational Waves with Galaxy Surveys
International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific, University of Chinese Academy of Sciences（国际理论物理中心亚太，中国科学院大学）；Taiji Laboratory for Gravitational Wave Universe, University of Chinese Academy of Sciences（太极引力波宇宙实验室，中国科学院大学）
本文探讨利用强透镜引力波事件测量宇宙双极矩的可行性，通过模拟Einstein Telescope和Cosmic Explorer的观测，预测在10年的观测中可以检测到与CMB和数计测量一致的双极矩幅度，并通过结合双透镜事件与三或四透镜事件的约束进一步提高对双极矩的限制。
2026-07-15 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the lensing of binary black holes from their stochastic background
引力波与电磁辐射一样，也会受到引力透镜的影响。然而，迄今为止，尚未报告明确观察到晶状体GW瞬变。另外，GW观测站继续寻找由许多高红移瞬变事件产生的随机GW信号。我们利用了一个令人惊讶的连接之间的透镜的个别瞬态和限制的背景辐射产生的未解决的人口的二进制背孔合并：我们表明，它约束的分数个别可分辨透镜的二进制黑洞小于$\sim 4\times 10^{-5}$在目前的灵敏度。我们澄清现有的解释，低红移GW观测（假设没有透镜）在其明显的透镜红移和群众，并探讨在未来的敏感性GW天文台的约束。根据我们的研究结果，最近声称的观测透镜事件统计不利。
2020-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Electromagnetic plasma waves in dark energy cosmology
本文研究了由宇宙学常数主导的暗能量宇宙学等离子体中的电磁波模式，发现该宇宙学效应以含时势形式改变频率响应，并在冷热等离子体中分别求得 Airy 和 Bessel 函数解，特定初始条件导致波长离散化。
2023-11-22 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Challenges and Opportunities for time-delay cosmography with multi-messenger gravitational lensing
本文探讨了用引力波信号替代电磁信号进行时间延迟宇宙学的可行性，比较了两种信号的异同，指出天体测量精度是关键挑战，并强调引力波近乎完美的时间延迟测量具有重大潜力。
2025-02-06 astro-ph.CO
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
Strong lensing cosmography using binary-black-hole mergers: Prospects for the near future
International Centre for Theoretical Science, Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所国际理论科学中心）；Department of Physics, The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学物理系）；Department of Physics, University of California at Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校物理系）
利用双黑洞并合信号进行强透镜宇宙学研究，通过分析透镜时间延迟分布以约束宇宙学参数。
2026-02-06 astro-ph.CO gr-qc
Improved statistic to identify strongly lensed gravitational wave events
随着探测到的引力波源数量的增加和引力波观测站灵敏度的提高，观测强透镜事件对将成为可能。透镜GW事件将具有非常精确测量的时间延迟以及放大率。如果相应的透镜系统可以被电磁识别，并且透镜和宿主星系的红移可以被测量，这样的事件可以用来约束透镜系统的重要天体物理参数。由于大多数透镜事件将具有将显著小于GW事件定位不确定性的图像分离，因此重要的是，我们开发将有助于稳健识别此类透镜事件的诊断。我们定义了一个新的统计的基础上的联合概率的透镜观测，可以用来区分透镜对事件的unlensed的。为此，我们进行了模拟的GW事件的相对时间延迟，相对放大率细分的透镜图像的类型来推断的分布。我们比较这种分布随机unlensed事件对获得类似的。我们改进的统计量可以用来改善现有的排名方法所采用的搜索管道，以向下选择联合参数估计的事件对。我们获得的分布可以进一步用于定义候选透镜事件的联合参数估计分析中的更多信息先验。
2021-11-04 astro-ph.CO
Direct test of the FLRW metric from strongly lensed gravitational wave observations
大尺度均匀性和各向同性的假设是我们熟悉的Friedmann-Lema\^itre-Robertson-Walker（FLRW）度规的基础，它似乎是我们宇宙的准确描述。在本文中，我们提出了一种新的策略来测试的有效性FLRW度规，基于银河系尺度的透镜系统，强透镜引力波和他们的电磁同行可以同时检测。每一个强透镜系统都创造了推断宇宙曲率参数的机会。因此，许多这样的系统的组合分析将提供一个独立于模型的工具来测试FLRW度量的有效性。我们的研究表明，第三代地基GW探测器，如爱因斯坦望远镜（ET）和天基探测器，如大爆炸观测器（BBO），是有前途的曲率参数的确定或可能的检测偏离FLRW度量。FLRW度量的这种精确测量可以成为精确GW宇宙学的里程碑。
2019-10-23 astro-ph.CO
The Hubble constant from the improved lens modeling of cluster-lensed supernova Refsdal with new spectroscopic redshifts and the Jackknife method
Inner Mongolia University（内蒙古大学）；Chiba University（千叶大学）
本研究通过改进的簇透镜超新星Refsdal成像分析，结合最新光谱红移数据和Jackknife方法，得出哈勃常数的约束为66.0±4.3 Mpc/s。
2025-11-27 astro-ph.CO
Strongly Lensed Transient Sources: A Review
在过去的几十年里，引力透镜在两个主要目标方面取得了很大进展：恒星和星系（具有活动星系核）。这一成功部分归功于这些光源的持续发光，使得检测和监测相对容易。随着正在进行和即将进行的各种电磁波和引力波波段的大型设施/调查的运行，时域调查时代将保证不断探测强透镜爆炸瞬态事件，例如各种类型的超新星、所有波段的有余辉的伽马射线暴、快速射电暴，甚至引力波。在研究宇宙中，透镜瞬变比传统的目标有许多优点，放大效应有助于理解高红移下的瞬变本身。本文根据近年来的研究成果，综述了各种瞬态透镜信号的探测方法、最新的探测结果及其在基础物理、天体物理和宇宙学中的应用。同时，对这一新兴的研究方向进行了补充评述和展望，希望对有意进入这一领域的读者有所帮助。
2022-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE
Charged particle geodesics and closed timelike curves in an electromagnetic universe
本文研究旋转Bertotti-Robinson电磁宇宙中带电粒子的手性流动，证明闭合类时曲线以Gödel方式出现，且主要局域于带电旋转黑洞的近视界区域。
2024-05-27 astro-ph.CO gr-qc
Anomalies in Time Delays of Lensed Gravitational Waves and Dark Matter Substructures
冷暗物质的分级大尺度结构的形成的情况下预测的存在丰富的subhalos周围的大型星系。然而，观测到的矮星系的数量与理论预测相差甚远，这表明大多数的暗晕可能是黑暗的或相当微弱的。引力透镜是一种强有力的工具，可以直接探测质量分布，而不管它是可见的还是暗的。强透镜类星体系统中的时间延迟异常与探测星系中暗物质亚结构的通量比异常是互补的。在这里，我们建议，透镜引力波检测的第三代地面探测器与相当准确的时间延迟测量可能是一个更好的工具，这项研究比传统的技术。结合高质量的图像的透镜的主机星系的电磁对应测量，透镜GW信号可以使系统误差所造成的暗物质子结构检测在百分之几的水平，这取决于它们的质量函数，内部分布的subhalos和透镜系统的配置。
2018-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Lensing Corrections in Flat LambdaCDM Cosmology
我们计算了在平坦的λ CDM宇宙学中行进的光线遇到完全凝聚质量区时的偏转角，其量级为（m/r_0）^2和m/r_0* λ r_0^2。我们使用瑞士奶酪模型的不均匀性，并发现最显着的爱因斯坦角的修正发生，而不是因为非线性项，而是因为凝聚质量是嵌入在一个背景宇宙学。瑞士奶酪模型预测的偏转角减少约2%的弱透镜星系后，丰富的集群A1689，并且对于z \approx 1处的类似富簇，减少可以高达~5%。由星系引起的弱透镜偏转角同样可以减少约4%。我们发现，最低阶的修正，其中λ出现是成比例的m/r_0* \sqrt{Lambda r_0^2}，并可能导致多达0.02%的增加，通过一个丰富的集群光的偏转角。质量的最低阶非线性修正与m/r_0* \sqrt{m/r_0}成正比，对于星系的弱透镜效应，它能使偏转角增加~0.005%。
2010-06-16 astro-ph.CO gr-qc
An Opacity-Free Method of Testing the Cosmic Distance Duality Relation Using Strongly Lensed Gravitational Wave Signals
提出一种无消光的强引力透镜引力波检验方法，将 CDDR 偏离参数纳入波形，模拟显示单个信号即可将 η0 约束至 0.5–2.6%。
2024-02-27 astro-ph.CO gr-qc
Apparent Superluminality of Lensed Gravitational Waves
我们考虑引力波（GW）源与相关的电磁（EM）对应物，并分析在透镜的存在下，两个信号之间的时间延迟。如果GW具有与天体物理透镜的史瓦西半径相当的波长，则必须用波动光学来处理它们，而EM波通常在几何光学的近似范围内。通过具体的例子，我们确认GW信号永远不会在EM对应物之前到达，如果两者同时发出。然而，在二进制的螺旋期间，GW波形的峰值可以在它们的EM对应物之前到达。我们强调，这只是一个明显的superluminality，因为GW波形都扭曲，并进一步延迟相对于光。无论如何，测量多信使时间延迟并正确解释它对于揭示透镜的分布，测试引力的性质以及探索宇宙膨胀历史具有重要意义。
2020-07-12 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Identification of Strongly Lensed Gravitational Wave Events Using Squeeze-and-Excitation Multilayer Perceptron Data-efficient Image Transformer
Hunan Normal University（湖南师范大学）；Yangtze University（长江大学）；Wuhan University（武汉大学）
本文提出SEMD模型，利用视觉变换器和squeeze-and-excitation机制，通过时间-频率光谱相似性识别强引力透镜引力波事件，展现深度学习在快速检测中的潜力。
2025-08-26 astro-ph.CO astro-ph.IM
Measurements of $H_0$ in modified gravity theories: The role of lensed quasars in the late-time Universe
在这项工作中，我们得到的哈勃常数的测量的背景下修改的引力理论。通过考虑可行的宇宙学$f(R)$和$f(T)$模型，我们建立了我们的理论框架，并通过使用以模型无关的方式获得的几何数据集，即具有测量时间延迟的引力透镜类星体，来自宇宙计时器的标准时钟和来自万神殿超新星Ia样本的标准烛光，对它们进行了分析。我们发现$H_0=(72.4\pm 1.4)$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$和$H_0=(71.5\pm 1.3)$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$分别为$f(R)$和$f(T)$模型。我们的结果代表了哈勃常数的1.9%和1.8%的测量值，这与哈勃空间望远镜对$H_0$的局部估计完全一致。我们没有发现与广义相对论的显著偏离，因为我们的研究表明，广义相对论之外的引力扩展的特征参数与$Λ$ CDM宇宙学相容。此外，在标准宇宙学框架内，我们的全面联合分析表明，它是可能的测量暗能量状态方程参数在1.2%的精度，虽然我们没有发现统计证据偏离宇宙学常数的情况下。
2020-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Enhanced Localization of Dark Lensed Gravitational Wave Events Enables Host Galaxy Identification and Precise Cosmological Inference
提出第三代地基引力波探测器通过多像透镜事件网络将定位精度提升10倍以上，实现宿主星系识别，并以“暗透镜标准汽笛”将哈勃常数测量精度提升至约1%。
2025-10-14 astro-ph.CO astro-ph.HE
Strong-lensing of Gravitational Waves by Galaxy Clusters
强透镜引力波（GW）源的发现将揭示出比没有透镜的情况下更高红移和更低内禀光度的致密双星。这样的系统将产生前所未有的限制质量分布在星系团，测量的极化GW，测试的广义相对论，并限制哈勃参数。我们对这些前景感到兴奋，并对LIGO-Virgo早期探测到的所谓“重黑洞“的存在感兴趣，我们开始在第二次LIGO观测运行（O2）的后期阶段寻找强透镜GW和可能的电磁对应物。在这里，我们总结了我们对强透镜GW检测率的计算，描述了我们对O 1 BBH检测的回顾，概述了我们在O2中的观测策略，总结了我们对GW 170814的后续观测，并讨论了未来的检测前景。
2018-03-21 astro-ph.CO gr-qc
The impact of strong lensing on Hubble constant measurements with gravitational-wave dark sirens
University of Glasgow（格拉斯哥大学）；Korea Astronomy and Space Science Institute（韩国天文与空间科学研究所）；Université Catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；Royal Observatory of Belgium（比利时皇家天文台）
本文提出利用强引力透镜作用于暗 sirens 和银河系来测量哈勃常数，通过模拟数据提高测量精度，显示使用8个强引力透镜暗 sirens 可将哈勃常数精度提高约50%。
2026-03-24 astro-ph.CO gr-qc
Combining strongly lensed and unlensed fast radio bursts: To be a more precise late-universe probe
本研究提出联合强引力透镜与非透镜快速射电暴的宇宙学参数估计方法，基于未来巡天模拟数据验证其对哈勃常数、暗能量状态方程的约束精度优于现有多波段组合方案，可为暗能量本质与哈勃张力研究提供新途径。
2025-06-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Direct measurement of the distribution of dark matter with strongly lensed gravitational waves
在这封信中，我们提出了一个新的想法，探测暗物质的分布表现出弹性和速度无关的自相互作用。这些相互作用可能在强透镜引力波的多次测量中被揭示出来，可以通过观测来探索，以确定自散射的强度。具体地说，每一个星系尺度的强透镜系统，其源是一个合并的紧凑的二进制发射引力波将提供一个独立的模型测量的剪切粘度的暗物质沿视线。这些单独的测量可能是对暗物质及其性质的大尺度分布的探测。我们的研究结果表明，10-1000强透镜引力波从ET和DECIGO，强大的约束大规模的自相互作用暗物质的分布可能会产生。与在电磁域中获得的保守估计相比，还期望对与星系和星系团尺度相关的每单位质量的暗物质散射截面（$σ_χ/m_χ$）有更严格的限制。最后，我们讨论了我们的方法在自相互作用的暗物质粒子物理的背景下的有效性。
2022-02-17 astro-ph.CO
GLANCE -- Gravitational Lensing Authenticator using Non-Modelled Cross-Correlation Exploration of Gravitational Wave Signals
本研究提出名为GLANCE的强透镜引力波信号探测技术，利用偏振引力波含噪重构信号的互相关量化透镜显著性，结合贝叶斯框架联合估计源与透镜参数，在合成数据中验证了其在低信噪比下的探测与参数约束能力。
2024-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Improved Identification of Strongly Lensed Gravitational Waves with Host Galaxy Locations
School of Physics and Optoelectronic Engineering, Yangtze University（长江大学物理与光电工程学院）；School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）
本文提出一种贝叶斯框架，利用欧几里得星系透镜目录中的位置先验信息，提升强引力透镜引力波的识别能力，通过两步重新加权方案，显著提高透镜识别的贝叶斯因子，增强识别鲁棒性。
2025-12-11 astro-ph.CO
Probing the nature of dark matter via gravitational waves lensed by small dark matter halos
暗物质（DM）占据了宇宙中的大部分物质含量，并且可能是冷的（CDM）。然而，小尺度观测可能需要对标准CDM模型进行修改，DM可能是自相互作用（SIDM）或暖（WDM）。在这里，我们表明，衍射透镜的引力波（GW）从双黑洞合并的小晕（$\sim10^3-10^6M_\odot$ ; mini-halos），可以作为一个干净的探针DM的性质，从基于矮/卫星星系DM研究的重子过程的污染。由于这些模型预测的晕密度分布和丰度的差异，CDM、WDM和SIDM模型产生的预期透镜GW信号和事件率彼此显著不同。我们估计了一些当前和未来的GW探测器，如激光干涉仪引力观测站（LIGO），爱因斯坦望远镜（ET），宇宙探测器（CE），引力波月球天文台宇宙学（GLOC），分赫兹干涉仪引力波天文台（DECIGO），和大爆炸观测器（BBO）的透镜GW事件的检测率。我们发现，GLOC可能会检测到一个这样的事件，每年假设CDM模型，DECIGO（BBO）可能会检测到超过几个（数百个）这样的事件，每年通过假设CDM，WDM（质量$>30$ \，keV）或SIDM模型，这表明DM的性质可能会强烈约束DECIGO和BBO通过检测衍射透镜GW事件的迷你晕。其他GW探测器不太可能在有限的观测时间内探测到大量的此类事件。然而，如果微晕密度分布的内斜率比Navarro-Frenk-White（NFW）分布足够陡，例如，在伪Jaffe…
2022-07-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Lensed arc statistics: comparison of Millennium-simulation galaxy clusters to Hubble Space Telescope observations of an X-ray selected sample
与Lambda CDM宇宙学的预期相比，星系团中是否存在大量过剩的强透镜弧已经争论了十年。我们通过最大规模的晕千年模拟在其演变的几个红移进行射线追踪，使用哈勃超深场作为源图像，产生逼真的模拟透镜图像。我们将模拟测量的透镜弧统计数据与用哈勃太空望远镜观察到的45个X射线选定星团的统计数据进行了比较，我们在Horesh et al.（2010）中进行了分析。观测结果和模拟结果在星系团质量、红移、观测效应和算法弧检测和选择等方面都是一致的。在z=0.6时，Millennium卷中的足够大的集群太少，无法与观测进行适当的统计比较。然而，在红移0.3<z<0.5时，我们有大量的模拟和观察到的星系团，后者是从完整样本中无偏选择的。对于这些红移，我们发现观察到的和模拟的弧统计之间的协议，在每个集群的弧的平均数，每个集群的弧数的分布，和角分离分布。在z ~ 0.2时，仍然存在一些冲突，真实集群的电弧产生器比模拟的电弧产生器效率高~3倍。这可能是由于在此红移下观察到的子样本中的选择偏差，观察到的和模拟的集群之间的质量不匹配，或者在低红移下出现的物理效应并提高了透镜效应的效率，但这些都没有被模拟所代表。
2011-06-30 astro-ph.CO
Breaking the mass-sheet degeneracy with gravitational wave interference in lensed events
质量片简并是引力透镜中一个众所周知的问题，它限制了我们从观测中推断天体物理透镜性质或宇宙学参数的能力。随着引力波观测数量的增加，探测透镜事件的可能性将越来越大，评估质量片简并如何影响它们至关重要。在这里，我们研究分析和数值如何透镜波形的质量片简并计算放大因子从衍射积分的影响。特别是，我们区分几何光学，波动光学和干涉制度，专注于地面引力波探测器。与电磁辐射的引力透镜的预期一致，我们确认如何，在几何光学的情况下，质量片简并不能被打破只有一个透镜图像。然而，我们发现，在干涉制度，部分在波动光学制度，质量片简并可以打破只有一个透镜波形由于信号的特征干涉图案。最后，我们量化，通过模板匹配，如何以及质量片退化可以被打破。我们发现，在目前的GW检测器的灵敏度和考虑信号的强烈，已经检测到的，质量片简并可能导致$1σ$不确定性的透镜质量的$\sim 12\%$。有了这些值，MSD可能仍然是一个有问题的问题。但是在具有较高信噪比的信号的情况下，不确定性可以下降到$\sim 2\%$，其小于通过动态质量测量实现的当前不确定性。
2021-04-14 astro-ph.CO
Find the haystacks, then look for needles: The rate of strongly lensed transients in galaxy-galaxy strong gravitational lenses
本文研究强引力透镜超新星与其宿主星系的可发现性关联，预测 LSST 每年可发现 88 个 glSNe 且约半数具有透镜化宿主，并提出监测 Euclid 已识别星系-星系透镜可作为利用 glSNe 进行宇宙学研究的有效替代策略。
2024-07-04 astro-ph.CO
Identifying strongly lensed gravitational waves through their phase consistency
本文提出一种基于相位一致性快速筛选强引力透镜引力波候选事件的方法，利用相位后验距离排除非透镜事件对，显著降低误报率，并有助于电磁后随观测。
2023-10-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Signatures of dark and baryonic structures on weakly lensed gravitational waves
本文研究了LISA任务探测暗物质晕、星系及超大质量黑洞在引力波透镜化中引起的波动光学特征的能力，发现此类特征对暗物质晕性质高度敏感，是探测暗物质与重子结构的绝佳探针。
2024-07-04 astro-ph.CO gr-qc
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
The CluMPR Galaxy Cluster-Finding Algorithm and DESI Legacy Survey Galaxy Cluster Catalogue
本研究提出结合测光红移与恒星质量的CluMPR星系团发现算法，基于DESI Legacy巡天数据构建了约30万个红移至z=1的星系团候选星表，在高红移段识别效果优异，可用于搜寻强引力透镜天体，相关代码与星表已公开。
2024-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Strong lensing as a giant telescope to localize the host galaxy of gravitational wave event
引力波（GW）合并事件的标准塞壬宇宙学依赖于宿主星系及其红移的识别。但这可能是非常具有挑战性的，因为在GW定位区域有许多候选星系。我们指出，候选人的数量可以减少数量级的强透镜GW事件，由于额外的观测约束。对于下一代GW探测器，如爱因斯坦望远镜（ET），我们估计，这个数字通常是显着小于1，只要GW的定位不确定性优于$\sim 10\, \rm deg^2$。这意味着ET和宇宙探测器（CE）探测到的GW透镜事件的宿主星系的唯一识别是可能的。这为我们提供了一个很有希望的机会来测量GW事件的红移，并促进标准的塞壬宇宙学。我们还讨论了它在理解GW事件的演化过程和环境中的潜在应用。
2020-07-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
