One never walks alone: the effect of the perturber population on subhalo measurements in strong gravitational lenses
本文提出用TMNRE基于模拟推断直接估计强透镜图像中的次晕参数后验，可纳入数百个次结构及透镜、源不确定性，并验证其准确性与统计校验优势。
2025-03-17 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
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
Quantifying the Line-of-Sight Halo Contribution to the Dark Matter Convergence Power Spectrum from Strong Gravitational Lenses
星系-星系强引力透镜是研究暗物质最小尺度结构形成的一个窗口，已成为研究暗物质的一个热门工具。特别是，收敛功率谱的透镜星系内的subhalos已被建议作为一个有前途的观察研究DM。然而，强透镜系统所涉及的距离是巨大的，我们预计相关的体积包含与主透镜无关的视线（LOS）光晕。我们开发了一种形式主义来计算LOS晕的效果作为一个有效的收敛功率谱。多透镜平面方程耦合连续透镜平面的角偏转，但通过假设由于LOS晕的扰动是小的，我们表明，它们可以被投影到主透镜平面作为有效的subhalos。我们测试我们的形式主义，通过模拟透镜系统，使用完整的多平面透镜方程，并找到很好的协议。我们展示了如何LOS晕和subhalos的相对贡献取决于源和透镜红移，以及假设的晕和subhalo质量函数。对于亚晕质量$[10^5-10^8]\rm{M}_{\odot}$的亚结构$f_{\rm sub}=0.4\%$中含有DM晕质量分数的基准系统，对于源红移$z_s\gtrsim0.5$，干扰子对功率谱的贡献至少是亚晕的几倍。此外，对于SLACS和BELLS透镜，很可能是外来物的贡献占主导地位：SLACS（BELLS）中的暗晕占主导地位需要$f_{\rm sub}\gtrsim2\%$（$4\%$），这高于我们质量范围内$f_{\rm sub}$的当前上限。由于晕质量函数是更好地理解从第一原理，在星系-星系透镜与高品质的成…
2020-09-23 astro-ph.CO hep-ph
Impacts of source morphology on the detectability of subhalos in strong lenses
本研究利用ResNet50分析强引力透镜中源形态对暗物质次晕探测的影响，发现源复杂度超3个团块后影响小，致密团块提升置信度，低分辨率下仍靠流量比异常保持74%准确率，可区分暗物质模型。
2024-03-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Wave-optics imprints of dark matter subhalos on strongly lensed gravitational waves. II. Saddle images and detectability
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（东京大学宇宙物理与数学研究所（WPI））
本文扩展了强引力透镜引力波中暗物质子晕的波动光学干涉印记计算至鞍点像，并评估了LISA对其联合信号的可探测性，发现子晕在两种像奇偶性中均引起百分比级的振幅和相位调制，在62%的模拟实现中可实现5σ以上联合探测。
2026-06-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Dark Matter Subhalos and Higher Order Catastrophes in Gravitational Wave Lensing
本文利用强引力透镜引力波识别暗物质子晕，通过高阶焦散产生的异常放大率图像对及多像事件，模拟显示其发生率受子晕浓度影响，为暗物质探测提供新途径。
2025-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA 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
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
JWST lensed quasar dark matter survey IV: Stringent warm dark matter constraints from the joint reconstruction of extended lensed arcs and quasar flux ratios
University of Chicago（芝加哥大学）；University of California, Merced（加州大学默塞德分校）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；Stony Brook University（石溪大学）；Carnegie Institution for Science（卡内基科学机构）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；The University of Tokyo（东京大学）
本文通过JWST MIRI观测数据，利用强引力透镜四象限成像的观测结果，对暗物质的自由流长度和子晕数量进行了测量，并通过联合重建扩展的强引力透镜弧和类星体流量比，获得了更精确的暗物质约束。
2026-07-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Wave-Optics Imprints of Warm Dark Matter Subhalos with Prompt Cusps on Strongly Lensed Gravitational Waves
Università degli Studi di Torino（都灵大学）；INFN – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Torino（意大利国家核物理研究所都灵分部）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, University of Tokyo（东京大学宇宙物质前沿科学中心）
研究温暗物质子晕的瞬时尖峰结构是否在波光学强透镜引力波中留下可观测印记，发现LISA频带仅在中间质量范围（20-40 keV）可探测，尖峰对信号调制影响微弱。
2026-09-25 astro-ph.CO
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
Beyond subhalos: Probing the collective effect of the Universe's small-scale structure with gravitational lensing
引力透镜是研究亚星系尺度物质分布的有力工具，它本身可能包含着关于暗物质起源和性质的重要线索。一般来说，文献中采用了两种不同的方法来使用强透镜映射宇宙的小尺度结构，其中一种方法侧重于测量少数离散的大质量subhalo的位置和质量，这些subhalo在投影中接近透镜图像，另一种方法侧重于检测透镜源和观察者之间所有小尺度结构的集体效应。在本文中，我们遵循后一种方法，并进行详细的研究星系尺度引力透镜的小尺度结构的系综性质的敏感性。在以前的一些研究中，我们采用子结构功率谱的语言来表征小尺度密度场的统计特性。我们提出了一个全面的理论，将透镜与扩展源以及与时间相关的紧凑源（如类星体）在一个统一的框架中的第一次。我们的方法使用模式函数，以提供计算的优势和洞察力之间的镜头和源的耦合。本文的目标是发展理论，并获得必要的直觉，以了解子结构功率谱的灵敏度如何取决于源和透镜的属性，最终的目的是确定最有前途的目标，这样的研究。
2019-08-28 astro-ph.CO hep-ph
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
Image segmentation for analyzing galaxy-galaxy strong lensing systems
本文的目标是开发一个机器学习模型来分析主引力透镜，并在强透镜星系的模拟图像中检测暗子结构（subhalos）。使用图像分割的技术，我们把识别subhalos的任务变成一个分类问题，在那里我们标记图像中的每个像素作为来自主镜头，一个subhalo在一个分箱质量范围内，或两者都没有。我们的网络仅在具有单个光滑透镜的图像上进行训练，并且在爱因斯坦环附近具有零个或一个子晕。在具有大椭圆率、四极矩和八极矩的透镜的独立测试装置上，对于17-25的视星等，精确地恢复了主透镜的面积。平均而言，只有1.3%的真实面积被遗漏，1.2%的真实面积被添加到镜片的另一部分。此外，如果像$10^{8.5}M_{\odot}$一样轻的暗晕位于爱因斯坦环的明亮像素中，它们也可以被探测到。此外，该模型能够推广到尚未训练过的新环境，例如定位具有不同质量的多个subhalo或多个大型光滑透镜。
2022-01-26 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Detection of a dark matter subhalo in the strongly lensed system PJ011646
University of Oxford（牛津大学）；Durham University（杜伦大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）；Carnegie Observatories（卡内基观测站）
本文利用ALMA高分辨率观测对强引力透镜系统PJ011646进行分析，以检测暗物质次亚结构。通过椭圆幂律模型和三、四阶多极子（PL+MP）以及外部剪切，建立了透镜质量分布模型，并在图像平面上进行网格搜索，发现次亚结构显著提高了拟合质量，从而确定了暗物质次亚结构的质量和浓度。
2026-05-20 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
The impact of baryonic physics on the subhalo mass function and implications for gravitational lensing
我们调查的重子物理学的subhalo人口的影响，通过分析最近的两个流体动力学模拟（EAGLE和Illustris），这有非常相似的配置，但重子物理学的不同模型的结果。我们集中研究质量在$10^{12.5}$和$10^{14}M_{\odot}h^{-1}$之间、红移在0.2和0.5之间的晕，并与观测结果和早期星系透镜中的次晕探测结果进行比较。我们比较的数量和空间分布的subhaloes在完全水力运行，并在他们的暗物质只对应，专注于两个模拟之间的差异。我们发现，重子的存在减少了subhaloes的数量，特别是在低质量端（$\leq 10^{10}M_{\odot}h^{-1}$），由不同的量取决于模型。在subhalo质量函数的变化是强烈依赖于那些在晕质量函数，这是由恒星和AGN反馈的效果移动。最后，我们在模拟中寻找观测透镜（SLACS）的类似物，选择它们的速度色散和动力学性质。我们使用选定的星系，以量化检测预期的基础上的subhalo人口在不同的模拟，计算检测概率和预测值的投影暗物质分数subhaloes $f_{DM}$和质量函数$α$的斜率。我们将这些值与观测中的次晕探测值进行比较，得出结论，仅暗物质和水EAGLE运行都与观测结果相兼容，而水Illustris运行的结果不在误差范围内。
2017-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Point spread function requirements for dark matter subhalo detection with the Habitable Worlds Observatory
University of Cambridge（剑桥大学）；Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology（加州理工学院喷气推进实验室）；Durham University（杜伦大学）；University of Groningen（格罗宁根大学）
该研究模拟HWO观测强透镜星系，发现利用弧信噪比预选透镜可显著降低暗物质次晕探测质量阈值，且PSF建模误差对灵敏度影响有限，表明HWO后续观测有望揭示暗物质本质。
2026-10-05 astro-ph.CO astro-ph.IM
Effects of Subhalos on Interpreting Highly Magnified Sources Near Lensing Caustics
本文研究星系团透镜中亚暗晕对焦散线性质及高倍率放大源解释的影响，以Earendel为例表明亚暗晕可使源尺寸约束放宽数倍至十倍，从而允许致密星团等解释。
2025-02-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Flashlights: Properties of Highly Magnified Images Near Cluster Critical Curves in the Presence of Dark Matter Subhalos
本研究分析了星系团临界曲线附近的暗物质子晕对透镜化图像的影响，对比微引力透镜揭示其不对称性等特征，提出可通过像素流量变化探测最远距临界曲线1角秒的子晕。
2023-12-19 astro-ph.CO
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
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
Dark Matter Constraints from a Unified Analysis of Strong Gravitational Lenses and Milky Way Satellite Galaxies
小尺度宇宙学结构探测器的联合分析是相对未开发的，并承诺使用异质数据推进微物理暗物质特性的测量。在这里，我们提出了一个多维分析的暗物质子结构使用强引力透镜和银河系（MW）卫星星系人口，占模型预测的退化和使用协方差的约束力，这些个人的探测器的第一次。我们同时推断的投影subhalo数密度和半模质量描述的热遗迹温暖的暗物质（WDM），$M_{\mathrm{hm}}$的subhalo质量函数的抑制，使用半解析模型$\mathrm{\texttt{Galacticus}}$连接从MW卫星观测推断的subhalo人口强透镜主机晕质量和红移制度。在该参数空间中组合MW卫星和强透镜后验，在$95\%$置信度下产生$M_{\mathrm{hm}}<10^{7.0}\ M_{\mathrm{\odot}}$（WDM粒子质量$m_{\mathrm{WDM}}>9.7\ \mathrm{keV}$），并且以20：1的边际似然比不利于$M_{\mathrm{hm}}=10^{7.4}\ M_{\mathrm{\odot}}$（$m_{\mathrm{WDM}}=7.4\ \mathrm{keV}$），从而改善了由$\sim 30\%$独立地通过两种方法设置的对$m_{\mathrm{WDM}}$的限制。这些结果被边缘化的视线贡献的强透镜信号，MW主机晕的质量，和由于重子的subhalo中断的效率和强大的破…
2021-08-09 astro-ph.CO
Extracting the Subhalo Mass Function from Strong Lens Images with Image Segmentation
在强透镜图像中检测子结构是揭示暗物质本质的一条有希望的途径。然而，这是一项具有挑战性的任务，传统上需要详细的镜头建模和源重建，需要数周的时间来分析每个系统。我们使用机器学习来规避镜头和源建模的需要，并开发一个神经网络来定位图像中的subhalos，并使用图像分割技术确定它们的质量。该网络是在具有位于爱因斯坦环附近的单个次晕的图像上训练的，该次晕跨越了广泛的视源幅度。然后，该网络能够通过质量$m\gtrsim 10^{8.5} M_{\odot}$来解析subhalo。以这种方式训练允许网络学习光的引力透镜，并且值得注意的是，它能够检测整个子结构群体，甚至比训练中使用的位置更远离爱因斯坦环。在很宽的视源星等范围内，假阳性率约为每100幅图像中有3个假的次晕，主要来自于该信噪比下最轻的可检测次晕。具有良好的精度和低的假阳性率，计数的像素数分配给每个subhalo类在多个图像允许测量subhalo质量函数（SMF）。当从$10^9M_{\odot}$ -$10^{10} M_{\odot}$的三个质量箱测量时，SMF斜率对于50幅图像恢复为36%的误差，并且对于1000幅具有哈勃太空望远镜般噪声的图像，这提高到10%。
2022-02-14 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
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
Hunting for Dark Matter Subhalos in Strong Gravitational Lensing with Neural Networks
暗物质的亚结构很有趣，因为它们可以揭示暗物质的性质。冷暗物质的无碰撞N体模拟显示，与我们当地小组观察到的矮星系卫星群相比，有更多的子结构。因此，在宇宙学尺度上理解暗晕的数量和性质将是对冷暗物质的一个有趣的检验。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。在这项工作中，我们讨论了使用深度神经网络来检测暗物质晕的可能性，并展示了一些模拟数据的初步结果。我们发现，神经网络不仅在检测多个暗物质暗晕方面显示出有希望的结果，而且还学会拒绝光滑透镜的透镜弧上的暗晕，其中没有暗晕。
2020-10-27 astro-ph.CO physics.comp-ph
Using wavelets to capture deviations from smoothness in galaxy-scale strong lenses
模拟星系尺度强引力透镜的质量分布是一项越来越困难的任务。现在可用的成像数据的高分辨率和深度使得简单的分析形式在捕获跨越大范围的空间尺度、质量尺度和形态的晶状体结构时无效。在这项工作中，我们解决了这个问题，一个新的多尺度方法的基础上小波。我们测试了我们的方法模拟哈勃太空望远镜（HST）的强透镜成像数据包含以下不同类型的质量子结构，使他们偏离光滑模型：（1）本地化的小暗物质subhalo，（2）高斯随机场（GRF），模仿非本地化人口的subhalo沿视线，和（3）打破椭圆对称的星系尺度多极。我们表明，小波能够准确地恢复所有这些结构。这在技术上是可能的，因为使用了基于自动微分的梯度优化，这也允许我们同时对所有模型参数的后验分布进行采样。通过构建，我们的方法将两种主要的建模范式-分析和像素化-与机器学习优化技术合并到一个模块化框架中。它也非常适合大样本镜片的快速建模。这里介绍的所有方法都可以在我们的新Herculens包中公开使用。
2022-11-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
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
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
Dark Matter Substructure Detection Using Spatially Resolved Spectroscopy of Lensed Dusty Galaxies
我们研究如何强大的尘埃，恒星形成星系的前景星系透镜可以作为一个探测器的暗物质晕子结构。我们发现，透镜源的空间分辨光谱允许显着改善透镜参数的测量。特别是，我们发现，建模的完整，三维（角位置和径向速度）的数据可以显着促进子结构检测，增加了灵敏度的可观测量较低的质量subhalos。我们进行了模拟早期ALMA（周期1）观察到的透镜尘埃源，并使用Fisher矩阵分析，研究参数退化和质量检测限的这种方法。我们发现，即使在保守的假设下，也有可能在大多数透镜DSFG中探测到~ 10^8 M_{\odot}的银河系暗物质亚晕。具体而言，我们发现，在典型的DSFG透镜中，如果子结构的丰度与先前的透镜结果一致，则在每个透镜中检测到M>10^8 M_{\odot}的子结构的概率为~ 55%，并且具有超过5 σ的检测显著性。整个ALMA阵列的灵敏度和分辨率大大提高，应能大大改善这些估计。考虑到南极望远镜等巡天望远镜提供的约100个镜头样本，我们对典型星系晕中暗物质子结构的理解将在未来几年内大幅提高。
2012-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping substructure in the HST Frontier Fields cluster lenses and in cosmological simulations
我们绘制了哈勃太空望远镜前沿场计划（HSTFF）观察到的前三个集群中的透镜推断子结构：Abell 2744（z = 0.308），MACSJ 0416（z = 0.396）和MACSJ 1149（z = 0.543）。统计解决暗物质subhaloes下降到~10^{9.5}太阳质量，我们比较派生的subhalo质量函数（SHMF）的理论预测，从分析模型和数值模拟在λ冷暗物质（LCDM）宇宙学。模仿我们在HSTFF中的观测星团成员选择标准，我们报告了40年来在次晕质量（10^{9-13}太阳质量）中SHMF的振幅和形状的极好一致性。投影效应似乎不会引入显着的错误，从模拟SHMF的确定。在星系团尺度上，我们没有发现类似于本星系团中卫星缺失问题的子结构危机的证据，但发现计数匹配的HSTFF SHMF在M_{sub halo} / M_{halo} ~ 10^{-5}之间具有极好的一致性。然而，我们发现的径向分布的子晕推断HSTFF集群透镜相比，从模拟集群的测定的差异。这表明，虽然选定的模拟集群匹配的HSTFF样品的质量，他们没有充分捕捉这些观察到的集群透镜的动力学特性和复杂的合并形态。因此，HSTFF集群可能是在一个短暂的进化阶段，目前在宇宙学模拟采样不足。在集群透镜的暗物质子结构的丰度和质量函数继续提供一个重要的测试LCDM范式，目前我们发现模型预测和观测之间没有紧张关系。
2017-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
JWST lensed quasar dark matter survey V: Hints of self-interacting dark matter from 29 quadruply imaged quasars
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙学物理研究所）；University of California, Merced（加州大学默塞德分校）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；Carnegie Observatories（卡内基观测站）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；Universidad Andres Bello（安德烈斯贝略大学）；Millennium Institute of Astrophysics, Chile（智利天体物理千年研究所）；California Polytechnic State University（加州州立理工大学）
利用 29 个四重成像类星体的透镜信号，推断出核心坍缩暗物质晕的丰度，发现数据强烈支持自相互作用暗物质而非冷暗物质，贝叶斯因子达 6:1 至 24:1。
2026-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Learning the galaxy-environment connection with graph neural networks
本文提出用消息传递图神经网络从暗物质子晕属性推断星系恒星质量，整合环境信息，在Illustris TNG300-1模拟上验证，比孤立建模方法更准确。
2023-06-21 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
New Light on Dark Extended Lenses with the Roman Space Telescope
本研究指出罗曼空间望远镜银核时域巡天的高微引力透镜灵敏度，可探测标准模型扩展理论预言的多种延展暗物质子结构，灵敏度达现有约束下四个量级，分析方法可推广至其他暗物质构型。
2024-05-14 astro-ph.CO hep-ph
The lensing properties of subhaloes in massive elliptical galaxies in sterile neutrino cosmologies
我们使用高分辨率的流体动力学模拟运行的星系形成的EAGLE模型来研究的性质之间的差异-随后的透镜信号- subhaloes的大规模椭圆星系在红移0.2，在冷和不育中微子（SN）暗物质模型。我们专注于两个7千电子伏的SN模型，支架的范围内的物质功率谱兼容的共振产生的SN作为所观察到的3.5千电子伏线的来源。我们推导出一个准确的参数化的subhalo质量函数在这两个SN模型相对于CDM，以及subhalo的空间分布，密度分布，投影数密度和暗物质分数在subhaloes。我们创建模拟透镜映射从模拟晕研究的透镜信号的差异的框架下晕检测。我们发现，subhalo收敛是很好地描述了对数正态分布和信号的subhaloes在功率谱是较低的SN模型相对于CDM，在10%至80%的水平，这取决于规模。然而，不同的投影之间的分散是大的，可能会使目前的透镜图像的典型尺度上的功率谱研究的使用非常困难。此外，在通过引力成像进行单独探测的框架中，需要大约30个平均灵敏度为M_sub= 5 × 10^7M_sun的透镜样本来区分CDM和所考虑的无菌中微子模型。
2019-10-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Constraints on the mass-concentration relation of cold dark matter halos with 11 strong gravitational lenses
暗物质晕的质量浓度关系反映了天体在等级结构形成情景中的组装历史，并依赖于宇宙学中的基本量，如原始物质功率谱的斜率。这种关系不受亚星系尺度观测的限制。假设冷暗物质，我们推导出质量浓度关系的第一次测量，使用图像的位置和流量比从11个四重图像强引力透镜（quads）在质量范围$10^{6} - 10^{10} M_{\odot}$。我们的分析框架包括subhalos和视线晕，边缘化的滋扰参数描述的镜头宏模型，考虑有限的源效应透镜观测，并同时约束的质量浓度关系的归一化和对数斜率，和subhalo质量函数的归一化。在$z=0$处，我们将$10^{8} M_{\odot}$晕的浓度限制在$68 \%$ CI处的$c=12_{-5}^{+6}$，以及将$c=12_{-9}^{+15}$限制在$95 \%$ CI处。对于$10^{7} M_{\odot}$晕轮，我们得到$68 \%$（$95 \%$）约束$c=15_{-8}^{+9}$（$c=15_{-11}^{+18}$），而对于$10^{9} M_{\odot}$晕轮，我们得到$c=10_{-4}^{+7}$（$c=10_{-7}^{+14}$）。这些结果与文献中质量浓度关系的理论预测是一致的，并建立了强透镜星系作为一个强大的探测器的晕浓度在亚星系尺度上跨越宇宙学距离。
2019-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Modeling lens potentials with continuous neural fields in galaxy-scale strong lenses
本研究提出一种基于连续神经场的星系级强引力透镜势建模方法，无需预训练即可从单张图像拟合数据并准确恢复平滑势与扰动性质，且保留透镜物理方程，已集成至Herculens代码。
2022-10-17 astro-ph.CO astro-ph.IM
Detecting dark matter subhalos with the Nancy Grace Roman Space Telescope
暗物质晕下质量函数是区分暗物质模型的一种很有前途的方法。虽然冷暗物质预测的晕低至地球大小的质量，其他暗物质模型通常预测的是次晕质量函数的截止值。因此，对小质量的暗晕存在的确定性检测或限制可以让我们深入了解暗物质的性质。如果这些暗晕存在于银河系中，它们将在背景恒星上产生微弱的透镜特征，例如修改的视位置。这些特征将产生这些恒星的视速度和加速度的相关性，如果有足够的天体测量分辨率和节奏，就可以观察到。Nancy Grace Roman太空望远镜的系外行星微透镜巡天将非常适合测量这些光环的加速度特征。在这里，我们正向模型这些加速度签名，并探讨罗马太空望远镜的镜头配置文件和人口的未来约束。我们发现，罗马太空望远镜可以把竞争力的边界上的点源，高斯，和Navarro-Frenk-White（NFW）的轮廓透镜是互补的其他方法。特别是，它可以对NFW浓度$c_{200} < 10^{2.5}$设置95%的上限。我们讨论了可能阻碍这些努力的系统性影响，但认为它们不应该阻止罗马太空望远镜施加强大的限制。我们还讨论了进一步的分析方法，以改善这些约束。
2021-10-28 astro-ph.CO
The MillenniumTNG Project: Inferring cosmology from galaxy clustering with accelerated N-body scaling and subhalo abundance matching
本研究提出结合加速N体模拟缩放、SHAMe模型与模拟器的新技术，通过星系非线性红移空间成团性约束宇宙学参数与组装偏差，经MTNG740相关模拟测试得到无偏结果，为星系巡天宇宙学研究提供有力工具。
2022-12-13 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
Projection effects in the strong lensing study of subhaloes
冷暗物质（CDM）假说的定义特征是存在大量的低质量晕，这些晕太小而无法形成可见的星系。其他关于暗物质性质的假说，如暖暗物质（WDM），预测这种低质量晕的数量要少得多。强透镜系统提供了通过它们在透镜图像中引起的扭曲来检测小质量晕的可能性。在这里，我们表明，主要的贡献，图像失真来自沿视线的光晕，而不是subhaloes在镜头通常已假定到目前为止。这些干扰者增强了CDM和WDM模型预测之间的差异。我们推导出总扰动质量函数，包括subhaloes和interlopers，并表明，测量约20强透镜系统的检测限$M_{\rm low}=10^7 h^{-1} M_{\odot}$将区分（在3西格玛）CDM和WDM模型组成的7千电子伏的无菌中微子，如那些需要解释最近检测到的3.5千电子伏的X射线发射线从星系和星系团的中心。
2016-12-19 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
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
Subhalos are Anisotropically Distributed and Aligned with the Smooth Matter Distribution of Their Host Halos
本研究通过两套N体模拟发现银河系质量晕和星系团质量晕的子晕呈各向异性分布且沿宿主晕长轴对齐，揭示了显著的投影效应及子晕与宿主晕角动量的对齐关系，为星系形成模型等提供参考。
2025-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Assessing subhalo finders in cosmological hydrodynamical simulations
该研究对比了三种子晕查找算法在FLAMINGO纯暗物质与流体动力学模拟中的表现，发现不同算法的子晕质量函数等结果存在显著差异，且流体模拟中表现更差，同时提出了性能更优的HBT-HERONS子晕查找器。
2025-09-03 astro-ph.CO
Gravitational Lensing and the Power Spectrum of Dark Matter Substructure: Insights from the ETHOS N-body Simulations
强引力透镜被认为是研究暗物质粒子性质的一种很有前途的天体物理探测手段。在本文中，我们提出了一个银河系大小的晕子结构的投影质量密度（会聚）场的功率谱的详细研究。这个功率谱被认为是一个关键的可观测量，可以从强透镜图像中提取出来，并产生关于透镜星系内物质分布的重要线索。我们使用两种不同的$N$体模拟从ETHOS框架：一个与冷暗物质和另一个与自相互作用的暗物质和初始功率谱的截止。尽管早期的工作确定$ k \gtrsim 100$ kpc $^{-1}$作为最有希望的尺度来了解暗物质的粒子性质，我们发现，即使在较低的波数-这实际上是在不久的将来观测范围内-我们可以获得有关暗物质的重要信息。比较来自不同红移的透镜的$0.1 \lesssim k/$ kpc $^{-1} \lesssim 10$尺度上功率谱的振幅和斜率可以帮助我们区分冷暗物质和其他改变暗晕丰度和中心密度的奇异暗物质场景。此外，通过考虑不同的质量箱的功率谱的贡献，我们发现，在质量范围$10^7 - 10^8$ M $_{\odot}$的subhalos平均上最大的贡献者的功率谱信号的规模$2 \lesssim k/$ kpc $^{-1} \lesssim 15$，尽管众多的subhalos与质量$> 10^8$ M $_{\odot}$在一个典型的透镜星系。最后，通过比较从次晕目录中获得的功率谱与从模拟快照中的粒子数据中获得的…
2018-08-31 astro-ph.CO hep-ph
Probing the nature of dark matter by forward modeling flux ratios in strong gravitational lenses
暗物质粒子的自由流动长度决定了亚星系尺度上结构的丰度。我们提出了一种统计技术，适用于任何参数化的晕下密度分布和质量函数，探测暗物质在这些尺度上的四极成像透镜。我们考虑一个温暖的暗物质粒子的质量函数，其特征在于由一个归一化和自由流标度$m_{\rm{hm}}$。我们预测的界限暗物质温暖的120-180透镜，可与未来的调查，在典型的透镜（源）红移0.5（1.5）的早期型星系的速度色散为220-270公里/秒。我们证明，$m_{\rm{hm}}$的限制恶化迅速增加不确定性的图像通量，强调精确的测量和准确的镜头模型的重要性。对于我们的预测，我们假设透镜样本中的偏转器不表现出复杂的形态，因此我们忽略了其建模中的系统误差。忽略来自视线光晕的附加信号，我们的约束低估了该方法的真正能力。假设冷的暗物质，为低标准化，对应的主机规模半径内的所有subhalos的破坏，我们预测$2σ$的$m_{\rm{hm}}$（热遗迹质量）的$10^{7.5} \ (5.0)$，$10^{8} \ (3.6)$，和$10^{8.5} \ (2.7) \ M_{\odot} \left(\rm{keV}\right)$的通量误差的$2\%$，$4\%$，和PDMATHAMT的$2σ$边界。通过更高的归一化，这些约束改进为具有120个系统的$10^{7.2} \ (6.6)$、$10^{7.5} \ (5.3) $和$1…
2018-08-16 astro-ph.CO
Testing strong lensing subhalo detection with a cosmological simulation
强引力透镜提供了一个令人信服的测试冷暗物质的范例，因为它允许质量为$\sim10^{9}$ M $_\odot$及以下的亚晕被检测到。我们测试常用的技术检测subhaloes叠加在强透镜星系的图像。对于透镜，我们采取了一个模拟星系中的$\sim10^{13}$ M $_\odot$晕生长在一个高分辨率的宇宙学流体动力学模拟，我们认为从两个不同的方向。虽然分辨率很高，但我们注意到模拟的星系仍然有一个人工核心，这增加了重子主导区域的额外复杂性。为了去除粒子噪声，我们用一系列高斯分布来表示投影星系的质量分布，这些分布精确地捕捉了投影星系的特征。我们首先将透镜质量建模为（破碎的）幂律密度分布，然后搜索小晕。在两个投影中，一个具有规则的椭圆形状，而另一个具有与椭圆形状的明显偏差。对于前者，破幂律模型给出了没有假阳性和正确恢复叠加的小晕的质量，但对于后者，我们发现假阳性和推断的晕质量高估了$\sim4-5$倍。然后，我们使用一个更复杂的模型，其中的透镜质量被分解成恒星和暗物质组件。在这种情况下，我们表明，我们可以捕捉到模拟星系的复杂的投影结构，并正确地推断输入的小晕。
2022-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
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
Deep learning the astrometric signature of dark matter substructure
我们研究了机器学习技术在探测暗物质子结构的天体测量特征中的应用。在这个原理的证明中，银河系中的一群暗物质暗晕将充当星系外起源源（如类星体）的透镜。我们训练{ \it ResNet-18}，这是一种最先进的卷积神经网络，用于将类星体群体的角速度图分类为透镜类和非透镜类。我们表明，一个类似SKA的调查与扩展的操作基线可以用来探测银河系的子结构内容，并演示了公理属性可以用来定位子结构透镜地图。
2021-11-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
