Identification of Lensed Gravitational-Wave Beat Patterns by LISA
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）
研究LISA探测中由强引力透镜产生的引力波拍频模式，采用奇异等温球透镜模型构建双像拍频波形，通过贝叶斯参数估计评估可识别事件率，发现约7%的双像透镜事件可识别。
2026-06-12 astro-ph.CO
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。
2026-09-22 astro-ph.CO
Gravitational lensing of the cosmic microwave background by nonlinear structures
弱引力透镜效应改变了宇宙微波背景（CMB）温度和偏振的角功率谱，这种特征性的改变为宇宙学参数估计和弱引力透镜效应重建提供了有价值的信息。到目前为止，透镜CMB功率谱的解析表达式假设透镜偏移角的概率密度函数（PDF）是高斯的。然而，在低红移的非线性结构的相干光偏转导致从纯高斯PDF的偏差。工作在平天极限，我们开发了一种方法来计算的透镜CMB功率谱，其中考虑到这些非高斯功能。我们的方法不假设任何特定的PDF，而是使用透镜偏移角的特征函数扩展到其时刻。测量这些在CMB透镜偏转场获得的千禧年模拟，我们表明，在透镜功率谱的变化只有在0.1% - 0.4%的水平上非常小的尺度（低于4弧分），并证明高斯透镜偏移角PDF的假设是很好的适用。
2010-07-08 astro-ph.CO
On rates of supernovae strongly lensed by galactic haloes in Millennium Simulation
我们利用N体千禧年模拟的公开结果来创建Ia型透镜超新星和核心塌陷的模拟样本。通过模拟星系-星系透镜效应，我们得出了透镜超新星的速率，发现在红移高于0.5时，大约0.06%的超新星将被透镜效应放大两倍或更多。未来像盖亚或LSST这样的广域观测应该能够在无偏的天空监测中检测到透镜超新星。Gaia（从2013年开始）将检测到至少2例，而LSST（从2018年开始）每年将检测到500多例。未来大量的透镜超新星将允许验证宇宙学模拟的结果。强烈的星系-星系透镜效应提供了一个机会，以达到高红移超新星Ia型和扩大哈勃图样本。
2012-12-05 astro-ph.CO
Compound lensing: Einstein Zig-Zags and high multiplicity lensed images
复合强引力透镜是一种罕见的现象，但在即将进行的调查中，可能会发现少数这样的透镜系统。在这项工作中，我们使用一个双SIS透镜模型来分析了解系统的属性如何影响最终源的图像多重性。我们发现，多达六个图像的背景源可以形成，但只有当第二个镜头是多重成像的第一和爱因斯坦半径的第二个镜头是可比的，但不超过第一。然后，我们建立了一个模型的复合透镜质量在宇宙中，使用SIE透镜，并评估如何通过星系星系复合透镜的光学深度的多个成像源红移的变化。对于源红移为4，我们发现光学深度为$6 \times 10^{-6}$的多重成像和$5 \times 10^{-8}$的多重性为6或更大。我们发现，极端的放大率是可能的，与放大率为100或更多的$6 \times 10^{-9}$的$z=10$源与0.1千秒差距半径。我们展示了一些可以由复合透镜产生的图像配置，并证明它们与由单平面透镜产生的图像配置有质的不同;如果要在即将进行的调查中发现这些系统，则需要专用的复合透镜发现器。
2015-10-01 astro-ph.CO
BICEP2 / Keck Array VIII: Measurement of gravitational lensing from large-scale B-mode polarization
我们使用150 GHz的地图，其中包括BICEP 2和凯克阵列CMB偏振实验的所有数据，包括2014年观测季节（BK 14）的偏振透镜测量。尽管它们的角度分辨率（$\sim 0.5^\circ$）适中，但这些图的出色灵敏度（$\sim 3μ$ K-arcmin）使得可以仅使用较大角度尺度（$\ell\leq 700$）的信息直接重建透镜势。从重构电势的自谱中，我们测量到谱的幅度为$A^{ϕϕ}_{\rm L}=1.15\pm 0.36$（普朗克$Λ$ CDM预测对应于$A^{ϕϕ}_{\rm L}=1$），并且在5.8 $σ$处拒绝无透镜假设，这是迄今为止使用EB透镜估计器实现的最高显著性。用普朗克2015透镜映射取重建势的互谱，得到$A^{ϕϕ}_{\rm L}=1.13\pm 0.20$。$A^{ϕϕ}_{\rm L}$的这些直接测量结果与$Λ$ CDM宇宙学一致，并且与先前报道的BK 14 B模式自谱（$A^{\rm BB}_{\rm L}=1.20\pm 0.17$）一致。我们进行了一系列的零测试和一致性检查，以表明这些结果是强大的系统，分析选择不敏感。这些结果明确地证明了BICEP / Keck先前报道的在中间角尺度（$150\lesssim\ell\lesssim 350$）的B模是由引力透镜主导的。从透镜重构和B模光谱获得的透镜振幅之间的良好一致性开始对这些角度尺度下…
2016-06-11 astro-ph.CO
Discovery of the largest known lensed images formed by a critically convergent lensing cluster
我们确定了已知最大的单个螺旋星系的透镜图像，位于遥远的星系团MACS J1149.5+2223（$z=0.544$）的中心附近。这些图像覆盖了$\simeq 150 \Box\arcsec$的总面积，并放大了$\simeq 200$倍。不寻常的是，图像失真非常小，这意味着中心质量分布在宽区域（$r\simeq200 kpc$）上几乎是均匀的，表面密度等于透镜作用的临界密度，对应于最大透镜放大率。我们的模型还发现了许多较暗的多透镜星系，勾勒出一个非常大的半径为$r\simeq 170 kpc$的切向临界曲线，对标准的LCDM宇宙学提出了潜在的挑战。由于均匀的中心质量分布，这里可以特别清晰地测量最亮的星团星系的质量，我们推断恒星在$\simeq 30 kpc$的极限半径内贡献了大部分质量，质量与光的比值为$M/L_{B}\simeq 4.5(M/L)_{\odot}$。这个星系团具有均匀的中心质量分布，其作用类似于一个常规的放大镜，在不扭曲图像的情况下会聚光线，从而形成了迄今为止发现的最强大的透镜，用于访问微弱的高$z$宇宙。
2009-08-26 astro-ph.CO
Effect of lensing non-Gaussianity on the CMB power spectra
观测到的CMB各向异性是透镜化的，并且假设透镜化偏转是高斯的，可以精确地计算透镜化功率谱。然而，由于非线性大尺度结构生长和后玻恩校正，透镜偏转实际上略微非高斯。我们计算了由透镜双谱决定的非高斯性对透镜CMB功率谱的超前修正。最低阶的结果给$\sim 0.3\%$更正BB和EE偏振光谱的小尺度上，然而，我们表明，EE的影响减少了约一个因素的两个高阶高斯透镜平滑，使总的影响安全地可以忽略不计，在可预见的未来。我们给出了一个简单的分析模型的预期从大规模的透镜场的偏斜的信号，效果是类似于一个净缩小，因此在声学尺度的小的变化（因此与占主导地位的透镜平滑，主要影响功率谱的波峰和波谷的相位）。
2017-06-09 astro-ph.CO
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
Photometric Objects Around Cosmic Webs (PAC) Delineated in a Spectroscopic Survey. VIII. Revisiting the Lensing is Low Effect
本研究针对“透镜效应偏低”问题及$S_8$张力，利用PAC方法结合BOSS和DESI巡天数据建立精确星系-暗晕关联，发现其预测的GGL信号与观测一致，且小尺度无需显著重子反馈（除非KiDS观测确认）。
2025-02-13 astro-ph.CO
N-body lensed CMB maps: lensing extraction and characterization
我们重建剪切图和角功率谱从模拟弱透镜总强度（TT）和偏振（EB）的宇宙微波背景（CMB）的各向异性，通过N-体模拟冷暗物质（CDM）的结构在千禧年模拟（MS）使用玻恩近似射线追踪。我们比较恢复的信号与$Λ$ CDM预测，在有限盒大小所允许的角度尺度的整个区间上，通过在平坦天空极限中应用二次估计器，从度尺度延伸到角分;我们考虑下一代CMB卫星的PRISM类仪器规格，对应于3.2 "的角分角分辨率和2.43 $μ$ K-角分的灵敏度。- arcmin。模拟中的噪声偏差紧密地遵循估计器预测，在1 ${\simeq}$ 1500处，变得由EB信号的角分辨率的限制支配。当单独考虑TT和EB数据时，去偏置信号显示出在不确定性内与弱透镜功率的预测没有明显的偏离。具体地，重建精度达到在对于TT的角度倍数间隔1000 <1 <2000中的$Δ$ 1 ${\simeq}$ 100和对于EB的大约10 $%$的情况下的箱中的百分之几的水平。在所采用的规格，偏振数据确实代表了显着的贡献，透镜剪切，这似乎忠实地跟踪基本的N体结构下到最小的角度尺度可实现与本设置，验证在同一时间，后者相对于半分析预测从$Λ$ CDM宇宙学在CMB透镜统计的水平。这项工作证明了在当前和未来的高分辨率和灵敏度的CMB实验的背景下，宇宙学结构形成的大尺度模拟的基础上的CMB透镜研究的可行性。
2014-03-02 astro-ph.CO
Gravitational Lensing of Anisotropic Sources
在强引力透镜中，我们看到的多重图像对应于以稍微不同的方向离开光源的光线。如果源发射是各向异性的，则图像可能不同于传统的透镜预测（其假设各向同性）。为了确定源各向异性可能是重要的尺度，我们研究了从源出现的光线之间的角度δ，对于不同的透镜配置。如果透镜具有幂律分布M propto R^gamma，则角度delta最初随着透镜红移而增加，然后随着zl接近zs而发散（对于陡峭的分布gamma<1）、保持恒定（对于等温分布gamma=1）或消失（对于浅分布gamma>1）。与透镜质量的比例关系大致为Δ propto M^（1/（2-gamma））。NFW剖面的结果在性质上与浅幂律的结果相似，δ峰值大约在源红移的一半（而不是距离的一半）。在实践中，聚束可以改变被大质量星系团透镜化的聚束源的统计数据：对于一个开角θ_jet，有一个概率高达P ~ 0.02-0.07（θ_jet/{0.5} deg）^-1，其中一个透镜化的图像可能会被错过（2 < zs < 6）。活动星系核内的差异吸收可以修改由集群透镜的活动星系核的流量比;由集群透镜的活动星系核的样本可以提供进一步的限制吸收区域的大小。源的各向异性不太可能是星系尺度强透镜效应的显著影响。
2009-05-14 astro-ph.CO
Source Plane Reconstruction of The Bright Lensed Galaxy RCSGA 032727-132609
我们提出了RCSGA 032727-132609的新HST/WFC 3成像数据，这是一个z=1.7的明亮透镜星系，被透镜星系团RCS 2 032727-132623放大和拉伸。使用这种新的高分辨率成像，我们修改了我们以前的透镜模型（基于地面数据），以充分了解透镜几何形状，并使用它来重建源平面中的透镜星系。这个巨大的弧代表了一个独特的机会，在高红移星系中窥视100 pc尺度的结构。这种新的源重建将是至关重要的空间分辨休息紫外和休息光谱的弧的最明亮的部分的未来分析。
2012-02-02 astro-ph.CO
Strongly Lensed Supernovae in Well-Studied Galaxy Clusters with the Vera C. Rubin Observatory
星系团的强透镜效应可以用来显著扩大观测范围，从而可以观测到放大的高红移超新星，否则这些超新星将无法被发现。强透镜效应也可以提供位于星系团后面的星系的多重图像。探测强透镜Ia型超新星（SNe Ia）是特别有用的，因为它们的亮度可以被用来改进星团透镜模型或独立测量宇宙学参数。宇宙学参数，哈勃常数，是特别感兴趣的，因为它的值与不同的方法测量的差异。在这里，我们探讨的可行性，维拉C。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time（LSST）在五个星系团（Abell 1689和哈勃前沿场星系团）中探测强透镜SNe，这些星系团具有经过充分研究的透镜模型。对5个星系团场中的268幅多重星系像所组成的88个系统进行分析，发现LSST对SNe~Ia（SNe~IIP）爆炸敏感的星系有41（23）幅。这些星系的红移范围在$1.01 < z < 3.05$之间。在其10年的运行期间，LSST预计将探测到$0.2\pm0.1$ SN~Ia和$0.9\pm0.3$堆芯塌陷SN ~ e。然而，由于LSST将观测到更多的大质量星系团，因此期望值可能更高。我们强调的重要性，有一个额外的观测计划的光度和光谱的后续强透镜SNE探测LSST。
2020-11-28 astro-ph.CO
Star formation histories, extinction, and dust properties of strongly lensed z~1.5-3 star-forming galaxies from the Herschel Lensing Survey
利用Herschel Lensing Survey中发现的5个强透镜星系，以及MS 1512-cB 58和宇宙眼这两个已被广泛研究的强透镜星系的多波长光学到红外/亚毫米观测资料，确定了z~1.5-3恒星形成星系的接近或低于空白视场探测限的物理性质。我们限制它们的恒星和尘埃含量，确定恒星形成率和历史，尘埃衰减和灭绝规律，以及其他相关性质。我们对每个物体的完整测光进行了SED拟合，并分别对光学和红外部分进行了拟合，探索了各种参数，包括星云发射。红外观测和发射线测量，在可用的情况下，用于模型的后验约束。除了我们探索的各种恒星星族模型外，我们还使用观测到的IR/UV比来估计消光并创建“能量守恒模型”，该模型最准确地限制了我们源的物理特性。我们的样本有一个中值透镜校正的红外光度~ 3e 11 Lsun，恒星质量在2 e9和2 e11 Msun之间，红外/紫外光度比范围很广。我们星系的尘埃质量在2到17 e7 Msun的范围内，将以前在相同红移下的研究扩展到更低的质量。我们没有发现任何特定的趋势，尘埃温度Tdust与红外光度，这表明一个整体温暖的尘埃制度在我们的红移，无论光度。透镜使我们能够研究单个红外探测到的z~1.5-3星系的详细物理特性，比深空场观测要暗10倍。我们证明，多波长观测结合恒星和尘埃排放可以约束恒星形成的历史和恒星形成星系的灭绝规律。
2013-10-25 astro-ph.CO
Lensed: a code for the forward reconstruction of lenses and sources from strong lensing observations
强透镜系统的鲁棒建模对于利用它们所包含的关于星系和星系团中物质分布的信息至关重要。在这项工作中，我们提出了Lensed，一个新的代码，执行前向参数建模强透镜。Lensed利用大规模并行光线跟踪内核在现代图形处理单元（GPU）上执行必要的计算。这使得背景透镜源的精确渲染快得多，并允许同时优化所选模型的数十个参数。通过一次运行，代码能够同时获得透镜光、质量分布和背景源的完整后验概率分布。Lensed首先在模拟图像上进行测试，这些图像再现了透镜系统的真实天基观测。通过这种方式，我们表明，它是能够恢复无偏估计的镜头参数，即使当源不完全遵循假设的模型。然后，我们将其应用于SLACS镜头的子样本，以证明其在真实数据上的使用。实验结果与文献结果基本一致，表明了算法的灵活性和鲁棒性.
2016-09-14 astro-ph.CO astro-ph.IM
Weak lensing of the Lyman-alpha forest
类星体的角位置被前景物质的引力透镜效应偏转。因此，在这些类星体的光谱中看到的莱曼α森林也是透镜状的。我们建议，森林的弱引力透镜的签名可以测量使用类似的技术，已被应用于透镜宇宙微波背景，也已被提议应用于光谱数据从21厘米射电望远镜。与21厘米数据一样，森林具有光谱信息的优势，可能会产生许多不同红移的透镜“切片”。我们进行了一个说明性的理想化测试，生成一个高分辨率的角网格的类星体（弧分分离的顺序），并使用前景密度场在红移z = 2 - 3的莱曼-阿尔法森林光谱透镜。我们发现，标准的二次估计可以用来重建图像的前景质量分布在z~1。目前存在大量来自类星体和星系光谱调查的Lya森林数据，预计未来会有较小的视线分离。莱曼-α森林透镜效应对介于CMB透镜效应和星系切变效应之间的红移处的前景质量分布很敏感，避免了与后者相关的形状测量困难。随着质量重建技术的进一步完善和应用，高红移Lya森林的弱引力透镜可能成为一个有用的新宇宙学探测器。
2017-06-23 astro-ph.CO
On likelihood-based analysis of the gravitationally (de)lensed CMB
本文针对透镜化CMB推导最优数据压缩统计量，阐明其与QE框架的对应关系，并评估MUSE等实际实现，提出将QE稳健性工具移植到超越QE方法的改进路径。
2025-03-11 astro-ph.CO
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
The Effect of the Peculiar Motions of the Lens, Source and the Observer on the Gravitational Lensing Time Delay
一个介入的星系就像一个引力透镜，产生一个单一来源的多个图像，比如一个遥远的星系。除了由于宇宙膨胀而产生的整体运动之外，Galerkin还有特殊的速度。在透镜图像之间存在光到达时间的差异。当考虑星系的特殊运动，即透镜、源和观测者的运动而忽略引力磁效应时，我们计算了透镜图像之间更真实的时间延迟。
2023-01-20 astro-ph.CO
COSMOS 5921+0638: Characterization and analysis of a new strong gravitationally lensed AGN
我们介绍了COSMOS 5921+0638系统的VLT/FORS 1光谱跟踪观测和HST/WFPC 2成像，该系统具有四重透镜图像和完美的爱因斯坦环。我们通过研究COSMOS 5921+0638的光度、光谱和物理性质来研究它的性质。我们完成了系统的环境分析和详细的分析和基于网格的质量建模。我们测量了COSMOS 5921+0638（z_l=0.551+/-0.001）中透镜星系和场中另外9个星系（其中5个z~0.35）的红移。通过在z_s=3.14+/-0.05处确定一条候选的Lya谱线来推断透镜源的红移。质量模型揭示了小的外部剪切（gamma=0.038）的要求，这略大于沿着视线的星系群预期的透镜贡献（kappa_groups~0.01和gamma_groups~0.005）。不同图像之间的估计时间延迟为几小时到半周的量级，背景源的总放大率为mu~150。爱因斯坦环内透镜星系的质光比为M/L_B~8.5+/-1.6。我们的分析表明，COSMOS 5921+0638中的环状和点状结构是由一个透镜高红移星系和一个低光度活动星系核（LLAGN）组成的。在透镜活动星系核图像中观察到的通量比异常可能是由于透镜星系中恒星的微透镜效应和/或静态现象的组合。由于其短的时间延迟和微透镜的可能性，COSMOS 5921+0638是未来研究LLAGN的一个有前途的实验室。
2009-11-19 astro-ph.CO
A Free-Form Lensing Grid Solution for A1689 with New Mutiple Images
哈勃太空望远镜对星系团Abell 1689的成像揭示了异常数量的强透镜多重成像星系，包括高红移候选星系。以前的研究已经利用这些数据获得了迄今为止任何星系团最详细的暗物质重建，解决了约25千秒差距的子结构。我们检查阿贝尔1689（以下简称A1689）非参数化，结合强透镜图像和弱失真更广泛的领域斯巴鲁成像，我们将成员星系，以改善镜头的解决方案。强透镜星系经常受到成员星系的局部影响，然而，这些扰动不能在基于网格的重建中恢复，因为透镜信息太稀疏，无法分辨成员星系。通过将光度标度的成员星系偏转添加到我们的平滑网格中，我们可以获得有意义的解，其精度足以识别我们自己的强透镜图像，因此我们的模型变得自洽。我们确定了11个新的多透镜系统的候选人，并澄清以前模棱两可的情况下，在最深的光学和近红外数据从哈勃和斯巴鲁。我们改进的空间分辨率带来了当分别使用弱透镜效应和强透镜效应时所看不到的新特征，包括主晕周围的团块和无定形暗物质。我们的处理意味着我们可以获得一个客观的质量比之间的集群和星系的组件，检查潮汐剥离的发光成员星系的程度。在r<1弧秒区，典型的质光比M/L_B = 21，在r<40弧秒区，质光比M/L_B = 17。我们的模型独立性意味着我们可以客观地评估堆叠集群透镜的竞争力，以定义几何透镜距离红移关系的模型独立的方式。
2014-03-04 astro-ph.CO
The Metallicity Evolution of Star-Forming Galaxies from Redshift 0 to 3: Combining Magnitude Limited Survey with Gravitational Lensing
本文对恒星形成星系中z ~ 0 -> 3的气相金属丰度进行了综合观测研究。我们将引力透镜星系的新样本与现有的透镜和非透镜样本相结合，对z > 1时的质量-金属丰度（MZ）关系进行了大规模的调查。我们应用一个自洽的金属丰度校准方案来研究恒星形成星系的金属丰度演化随红移的变化。透镜放大率确保我们的样本跨越了前所未有的恒星质量范围（3*10^{7}-6 10 ^{10} M_sun）。我们发现，在中位红移z=2.07处，透镜样品的中位金属丰度比本地SDSS成星星系低0.35 dex，比z ~ 0.8的DEEP 2星系低0.18 dex。我们还用19个透镜星系给出了z ~ 2 MZ关系。对于高质量星系（10^{9.5-11} M_sun），在z ~ 1->3之间的演化比z ~ 0 -> 1之间的演化更快，z ~ 1 -> 3之间的富集度几乎是z ~ 1 -> 0之间的两倍。我们比较这种演变与最近的宇宙动力学模拟动量驱动的风。我们发现，模型的金属丰度与观测金属丰度的观测误差内的低质量箱是一致的。然而，对于更高的质量，该模型在所有红移处过度预测了金属丰度。在10^{10-11} M_sun的最高质量仓中，过度预测最显著。
2012-11-27 astro-ph.CO
Weak Lensing by Minifilament or Minivoid as the Origin of Flux-ratio Anomalies in Lensed Quasar MG0414+0534
本文研究了通量比异常的四重透镜类星体MG 0414 +0534的视向微结构的弱透镜效应。我们发现，观测到的通量比异常可以用视线中存在微暗丝或微空洞来解释，微暗丝或微空洞的表面质量密度为10^（8-9）h^（-1）太阳质量/角秒^[2]，而不考虑透镜星系中的暗晕。可能的微暗条/微空洞造成的天体测量扰动<~ 0.001角秒，并且在显示异常的图像位置处，这些扰动引起的会聚扰动的振幅为~ 0.004-0.008。为了区分透镜星系中具有视微结构的模型和具有次晕的模型，我们需要精确测量透镜星系周围的投影会聚和剪切。当源尺寸> ~100 pc时，微分放大效应可以打破模型的简并性.使用干涉仪在亚毫米波段的观测将使我们能够确定通量比异常的起源。
2014-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Discovery of eight lensing clusters of galaxies
星系团具有巨大的质量，可以充当引力透镜。星系团后面的星系团可以被透镜扭曲，在图像中形成弧形。本文利用SDSS数据对星系团的巨透镜弧进行了研究。通过对SDSS DR 8和Stripe 82数据中新识别的聚类的SDSS图像进行视觉检查，我们发现了8个强透镜聚类以及另外3个可能和6个可能的情况。透镜弧的颜色比星系团的成员星系更蓝。计算了弧内星系团的质量和光学光度，发现其质光比在几十个M_Solar/L_Solar的范围内，与已知的透镜星系团的分布一致。
2013-10-18 astro-ph.CO
Adaptive optics observations of the gravitationally lensed quasar SDSS J1405+0959
利用斯巴鲁望远镜多波段自适应光学对由两个透镜星系产生的复杂引力透镜类星体SDSS J1405+0959进行了观测。这些观测揭示了显著增强的形态细节，导致发现了另一个物体0。26“，以及位于两个透镜星系之间的三个共线团块。这个新物体很可能是第三个类星体图像，尽管不能完全排除它是星系的可能性。如果通过未来的观测得到证实，它将是第一个由两个星系透镜产生的三个图像透镜类星体。在这两种情况下，我们显示基于引力透镜模型和光度红移，共线团块代表合并的类星体宿主星系的一部分，与放大倍数为15 - 20，根据模型。
2014-08-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong gravitational lensing of gravitational waves in Einstein Telescope
引力波实验已经进入了一个新的阶段，它使我们更接近于打开一个新的宇宙观测窗口。特别是，爱因斯坦望远镜（ET）被设计成具有惊人的灵敏度，每年将提供数十万或数十万个NS-NS螺旋事件，直到红移z = 2。一些这样的事件应该是被介入的星系引力透镜化了。我们探讨了在爱因斯坦望远镜中观测引力透镜的螺旋内NS-NS事件的前景。作为保守的，我们考虑的透镜人口的椭圆星系。事实证明，根据当地的insipral率，ET应该从悲观情况下每十年检测一次到最乐观情况下每年检测数十次。引力波探测器对引力透镜源的探测将是宇宙学信息的宝贵来源，它可以补充标准源（如超新星或BAO），而不依赖于局部宇宙距离阶梯的校准。
2013-09-23 astro-ph.CO
New lensed quasars from the MUSCLES survey
包含透镜类星体的引力透镜系统作为宇宙学探测器、透镜星系结构性质的诊断和研究类星体本身的工具是重要的。最大的透镜类星体样本是SDSS类星体透镜搜索，来自斯隆数字巡天（SDSS）。我们正试图扩大这一调查使用的透镜候选人的观察选择的组合类星体样本从SDSS和UKIRT红外深空调查（UKIDSS）。这为选择过程增加了更高的图像质量和更宽的波长范围。在以前的试点调查中，我们观察到5个对象，发现2个透镜;在这里，我们提出了进一步的观察20个对象，我们发现4个透镜，其中2个是独立发现的SQLS（准备）。在这两个调查相结合的早期工作之后，我们已经改进了我们的方法，并发现使用颜色分离诊断，我们选择波长减少的组件之间的分离，是一种有效的方法来寻找透镜类星体，并且可能在正在进行的和未来的大规模强透镜调查中有用，如Pan-STARRS和LSST。新的透镜大部分都有高的通量比，微弱的次级星系隐藏在透镜星系中，通常比初级星系亮6-10倍。我们的调查使SDSS类星体样本中发现的透镜总数达到46个，加上已知的13个透镜。这可能是透镜类星体总数的60-70%;我们简要讨论了可能找到其余类星体的策略。
2011-09-20 astro-ph.CO
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
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
How does the Earth's rotation affect predictions of gravitational wave strong lensing rates?
下一代地面引力波探测器，如爱因斯坦望远镜，预计将观测到大量的强引力波事件，正如许多以前的论文所预测的那样。然而，所有这些工作都忽略了地球自转对这一预测的影响。多个透镜图像在不同的时间到达地球，因此，由于探测器相对于GW源方向的不同取向，地基探测器对透镜图像具有不同的响应。因此，除了透镜放大率之外，还适当地调制来自不同图像的GW信号的幅度。为了评估这种影响，我们进行了蒙特卡罗模拟，以计算透镜GW信号的事件率。我们的结论是，地球自转对引力透镜图像的事件率有不可忽略的影响。对于NS-NS、BH-NS和BH-BH系统，更新后的事件发生率分别降低$\sim40\%, \sim20\%, \sim10\%$。
2019-03-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing contribution to the 21cm intensity bispectrum
中性氢21厘米发射线的强度图被大尺度结构透镜化，类似于宇宙微波背景温度图的透镜化。我们扩展了以前的工作，计算了红移空间中透镜效应对全天21厘米双谱的贡献。当等红移涨落被较低的红移涨落透镜化时，透镜效应的贡献趋于峰值。在高红移时，透镜效应可以与密度和红移空间畸变的贡献相媲美。
2021-03-22 astro-ph.CO gr-qc
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
X-Ray And Optical Flux Ratio Anomalies In Quadruply Lensed Quasars. II. Mapping the Dark Matter Content in Elliptical Galaxies
本文对14个四重透镜类星体的61个Chandra观测数据进行了微透镜分析。单个类星体图像的X射线通量测量给出了透镜星系中微透镜效应的清晰确定，从而提供了对构成透镜星系沿视线的总积分质量的恒星物质的局部分数的直接评估。对透镜星系系综的贝叶斯分析给出了最有可能的本地恒星比例为7%，其余93%为光滑的暗物质成分，距离透镜星系中心的平均碰撞参量R_c为6.6 kpc。我们根据R_c将系统分成更小的系综，发现最可能的局部恒星分数如预期的那样在定性和定量上变化，作为R_c的函数而减小。
2012-05-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Evidence for lensing of gravitational waves from LIGO-Virgo
最近，LIGO-Virgo协作组（LVC）得出结论，在O3运行的前半部分没有透镜引力波（GW）的证据，声称“我们发现不太可能观察到透镜事件，$μ>2$的分数率为$3.3\times 10^{-4}$“。虽然我们同意个别GW事件在$μ>2$被透镜化的机会小于$10^{-3}$，但观测到的事件数量取决于这个小概率乘以高红移合并率的乘积。来自随机GW背景的观测限制表明，在红移范围1<z< 2内，常规质量BBH合并（8 < M（M $_{\odot}$）< 15）的速率可能高达每年O（$10^7$）次事件，足以补偿透镜效应固有的低概率。为了达到低价值量触发阈值，这些事件需要高放大率，但每年仍会产生多达10至30个低价值量可观察事件。因此，所有LVC观察到的普通恒星质量BBH合并从这个时代必须强透镜。通过在高红移时采用低速率，LVC假设透镜事件不可能发生，因此错误地将它们分配到更近的距离和更高的质量（通常是2到5）。在透镜类星体中，LVC所采用的时间延迟先验与观测到的时间延迟的分布是矛盾的。像GW 190421-GW 190910和GW 190424-GW 190910这样的事件对，被LVC直接分配为零的概率，应该被认为是强透镜GW对的主要候选者，因为它们在时间上的分离与透镜类星体中的时间延迟的观测一致。对LVC错误的贝叶斯先验、1<z<2时常规质量BBH的最大合并率和引力透镜时滞模型进行了…
2021-11-02 astro-ph.CO gr-qc
Strong gravitational lensing and microlensing of supernovae
本文综述了超新星强引力透镜与微引力透镜这一新兴领域，介绍了其在宇宙学参数约束与天体物理研究中的应用，梳理了搜寻方法与未来巡天的预期成果。
2023-01-18 astro-ph.CO astro-ph.HE
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
Generalised model-independent characterisation of strong gravitational lenses VIII. automated multi-band feature detection to constrain local lens properties
正如本系列的前几篇论文所建立的那样，由强引力透镜效应引起的高度失真和放大的多重图像中的观测量可以用来约束引力透镜在图像位置处的失真特性。如果背景源被扩展并且包含在多个图像中被解析的子结构，如恒星形成区域，则可以在最少三个多个图像上匹配的所有子结构可以用于推断透镜的局部失真特性。在这项工作中，我们取代手动特征选择的自动特征提取基于SExtractor的Python，并显示其优越的性能。尽管其目的是改进我们的晶状体重建，但它也可以用于任何其他方法。从我们的校准测试中获得了在存在噪声的情况下对“图像位置”的定义的有价值的见解。应用它对星系团CL 0024的五象位形和包含Hamilton天体的三象位形的观测，我们分别确定了多波段的局部透镜性质。在当前的置信范围内，所有这些都是相互一致的，证实了强透镜效应的波长独立性，并提供了一种工具来检测由微透镜效应和尘埃在进一步的例子中引起的偏差。
2022-07-07 astro-ph.CO gr-qc
New Consistency Relations between Averages and Variances of Weakly Lensed Signals of Gravitational Waves
本文在波动光学框架下推导出弱透镜引力波信号平均值与方差之间的两个新一致性关系，并证明其源于能量守恒与Shapiro时间延迟，且与物质分布无关。
2024-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Identification of Lensed Gravitational Waves with Deep Learning
类似于光，引力波（GW）可以被透镜化。这种透镜现象可以放大波，创建可观察到的重复事件的多个图像，并将几个波形叠加在一起，从而在波上产生潜在的可辨别模式。特别是，当透镜很小时，$\lesssim 10^5 M_\odot$，它可以产生透镜图像，其时间延迟短于典型的引力波信号长度，这些信号共同形成"拍频图案“。我们提出了一个利用深度学习来识别这种透镜签名的原理证明研究。我们带来了最先进的深度学习模型的优点，从背景噪声中识别前景物体，从噪声频谱图中识别透镜状GW。我们假设透镜质量约为$10^3 M_\odot$ -- $10^5 M_\odot$，这可以在两个透镜GW图像之间产生毫秒级的时间延迟。我们讨论的可行性，区分透镜GW从unlensed的和估计的物理和透镜参数。建议的方法可能是感兴趣的更复杂的透镜配置的研究，我们没有准确的波形模板。
2021-05-17 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.IM
Exploring $f(T)$ Gravity via strongly lensed fast radio bursts
本研究推导了 $f(T)$ 引力中包含偏折角、放大率和时间延迟的强引力透镜解析表达式，结合等离子体效应与广义相对论对比，发现两者像位置虽不可区分，但放大率和时间延迟差异可被现有设备观测，从而为修正引力理论提供线索与约束。
2024-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Diffractive lensing of nano-Hertz gravitational waves emitted from supermassive binary black holes by intervening galaxies
本文研究居间星系对超大质量双黑洞纳赫兹连续引力波的衍射透镜效应，量化振幅、相位变化及CPTA与SKA-PTA的可探测数量，并探讨电磁识别途径。
2023-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Roulettes: A weak lensing formalism for strong lensing - II. Derivation and analysis
我们提出了一个新的扩展弱透镜形式主义能够描述强透镜图像。本文附有论文I，arXiv：1603.04698，其中我们提供了该方法的简要概述，并说明了它是如何工作的。在这里，我们给出了所有必要的细节，以及一些更明确的例子。我们解决了非线性测地偏差方程的订单订单，保持领先的衍生工具的光学潮汐矩阵，从而产生一系列的地图，形成一个完整的强透镜图像。通过分离每个映射的迹和无迹部分来分解映射族。每个无迹张量代表一个独立的旋转模式，它将圆扭曲成屏幕空间中的各种轮盘。它示出如何总结这一系列的扩展，使我们能够创建大的强透镜图像的收敛，剪切和屈曲是不够的。本文件是对第一份文件的详细阐述，第一份文件在更广泛的范围内介绍了这一主题的主要内容。
2016-11-14 astro-ph.CO gr-qc
On arrival time difference between lensed gravitational waves and light
众所周知，如果传播波的波长变得与透镜物体的史瓦西半径相当或大于史瓦西半径，则几何光学不再适用于引力透镜。我们研究了引力波在波动光学中的传播，特别关注它们的到达时间与光的到达时间之间的差异。我们认为，与以前的工作中的观察相反，当引力波和光同时从同一个源发射时，引力波永远不会比光早到达观察者。
2020-07-22 astro-ph.CO gr-qc
Universal relation between the variances of distortions of gravitational waves owing to gravitational lensing
来自远距离源的引力波在到达探测器之前，在穿过中间物质不均匀性的传播过程中受到引力透镜的作用。在文献中已经提出，透镜波形的方差可以用来提取在非常小的尺度和低质量的暗晕的物质功率谱的信息。在本文中，我们表明，振幅起伏的方差和相位起伏的透镜波形服从一个简单的关系，而不管的物质功率谱的形状。我们研究的条件下，这种关系可以被违反，并讨论了一些潜在的应用关系。这种关系可以用来证实观测到的引力波的引力透镜的可靠性以及随后的物质功率谱重建。
2021-09-14 astro-ph.CO gr-qc
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
On the gravitational lensing interpretation of three gravitational wave detections in the mass gap by LIGO and Virgo
我们从LIGO-Virgo的第三次运行中寻找可能受到引力透镜影响的引力波事件。引力透镜延迟了引力波的到达，并改变了它们的振幅--从而使推断出的原始质量产生偏差。这将为在中子星和黑洞之间的“质量间隙”中检测到GW提供一个物理上很好理解的解释，即引力透镜双星中子星（BNS）合并。我们在LIGO-Virgo的第三次运行中选择了三个GW检测，其中至少有一个组成紧凑物体在质量间隙中的概率被报告为高，延迟低-即候选透镜BNS合并。我们观测到的强大的强透镜星系团位于其天空定位误差图的峰值附近，用双子座望远镜上的GMOS仪器在$z'$波段达到了$\rm AB\simeq25.5$的灵敏度，并且没有检测到候选的透镜光学对应物。我们结合最近的kilonova光变曲线模型与最近的预测透镜BNS人口和我们跟踪的对象的属性，以表明现实的光学对应物在我们的观测中是可检测的。对其中两个候选者的进一步详细分析表明，它们是同一个低质量双黑洞合并的一对可信的图像，由本地星系或小星系群透镜。这进一步强调，以低延迟访问准确的大量信息将提高候选透镜BNS选择的效率。
2023-03-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Characteristic features of gravitational wave lensing as probe of lens mass model
一旦人们每年要观测几次引力波透镜事件，识别引力波透镜事件并能够区分类似的透镜模型将是至关重要的。本文研究了LISA源和波动光学体系中的引力波透镜效应。虽然我们之前的不同论文研究了通过同时强透镜增强的微透镜效应，但我们专注于由一个透镜产生的频率（时间）相关相位效应，该效应仅在一个透镜图像中可见。我们将展示如何在干涉机制中（即，当干涉图案存在于透镜图像中时），我们能够i）区分透镜波形与非透镜波形，以及ii）区分不同的透镜模型。另一方面，在纯波动光学中，研究的可行性取决于信号的SNR和/或透镜效应的大小。为了实现这些目标，我们研究了不同透镜模型的放大因子的相位及其对非透镜波形的影响，并且我们利用信噪比计算进行定性分析。
2021-12-02 astro-ph.CO gr-qc
HerMES: Candidate Gravitationally Lensed Galaxies and Lensing Statistics at Submillimeter Wavelengths
我们从赫歇尔多层河外巡天的95平方度中列出了13个候选引力透镜亚毫米星系（SMG），表面密度为0.14 \pm 0.04 deg ^{-2}。选定的源具有大于100 mJy的500 um通量密度（S_500）。引力透镜在13个系统中的9个（70%）的后续观测中得到证实，其余4个源的透镜状态尚未确定。我们还提出了29个（0.31 \pm 0.06 deg ^{-2}）引力透镜SMG候选者的补充样本，S_（500）=80- 100 mJ，预计它们包含比主要候选者更高的闯入者比例。候选透镜星系的计数与透镜率的简单统计模型一致，该模型使用前景物质分布，固有SMG计数和假设的SMG红移分布。该模型预测，我们的S_500> 100 mJy候选者中有32- 74%是强引力透镜（mu>2），最亮的源是最强大的;这与观测数据一致。我们的统计模型还预测，平均而言，S_500= 100 mJy的透镜星系被放大了约9倍，由于内禀数的形状，明显更亮的星系具有逐渐更高的平均放大率。预计65%的源具有小于30 mJy的固有500微米通量密度。因此，强引力透镜SMG的样品，如本文所述，探测低于标称赫歇尔检测限500微米。它们是详细研究遥远的尘埃、恒星形成星系的物理条件的良好目标，因为透镜放大率可以导致源平面的空间分辨率达到~0.01”。
2012-11-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong gravitational lensing of explosive transients
最近在时域调查方面的快速进展使得有可能检测到宇宙中大量的各种类型的爆炸瞬变，其中一些将被引力透镜化为多个图像。虽然已经发现了大量的强透镜遥远的星系和类星体，爆炸瞬变的强透镜开辟了新的应用，包括改进宇宙学参数的测量，宇宙小尺度结构的强大探测器，以及暗物质场景的新观测测试，这要归功于它们快速演变的光变曲线以及它们的紧凑尺寸。特别是，这些瞬态事件的发射区域的紧凑尺寸表明，波动光学效应在某些情况下起着重要的作用，这可能导致这些透镜事件的全新的应用。最近，我们目睹了强透镜超新星的首次发现，以及其他类型的爆炸瞬变，如伽马射线暴，快速射电暴，和引力波从紧凑的双合并预计将很快被观察到的强透镜事件。本文综述了爆炸瞬变强引力透镜的研究现状，并展望了未来的研究方向。
2019-10-21 astro-ph.CO astro-ph.HE
Inferring the lensing rate of LIGO-Virgo sources from the stochastic gravitational wave background
引力波的强透镜效应更有可能发生在遥远的源，但预测的事件发生率是高度不确定的，有许多天体物理起源的建议。本文通过研究随机引力波背景（SGWB）的振幅，为强透镜系统的事件率估计开辟了一条新的途径。该方法可以直接给出高红移双星合并速率的上界，并将其转化为强透镜系统合并速率的上界。我们表明，从正在进行的分析的激光干涉仪引力波天文台（LIGO）-处女座，并在未来从LIGO-Virgo的设计灵敏度严格的界限上的透镜事件率可以施加使用SGWB信号。结合测量响亮的引力波事件与一个未解决的随机背景检测将提高估计的数量透镜事件在高红移。该方法对于从引力波观测中理解透镜系统和非透镜系统的布居具有重要意义。
2020-12-07 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
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
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
