unWISE tomography of Planck CMB lensing
CMB透镜层析成像，或CMB透镜图和大尺度结构示踪剂之间的交叉相关性在一个明确的红移范围内，有可能映射宇宙时间的振幅和结构的增长，提供一些最严格的引力测试，并打破宇宙学参数之间的重要简并。在这项工作中，我们使用unWISE星系目录提供三个样本的中位数红移$z \sim 0.6, 1.1$和1.5，完全跨越了暗能量占主导地位的时代，连同最新的普朗克CMB透镜地图。我们得到一个组合的互相关意义$S/N = 79.3$的范围内的尺度$100 < \ell < 1000$。我们通过与COSMOS测光表的交叉匹配和与BOSS星系、类星体和eBOSS类星体的交叉相关来测量unWISE源的红移分布。我们还表明，放大偏倚必须包括在我们的分析，并执行一些零测试。在另一篇文章中，我们将通过模拟非线性和传播红移分布的不确定性来探索导出的宇宙学参数。
2021-05-21 astro-ph.CO
Gravitational lensing effects on sub-millimetre galaxy counts
研究了引力透镜对亚毫米星系计数的影响。我们探讨了由于晕密度分布，椭圆率和宇宙学参数（功率谱归一化$σ_8$）的放大截面的影响。结果表明，在引力透镜中，椭圆率对放大截面的影响并不强烈，而晕径向分布对放大截面的影响很大。由于星系的重子冷却效应比星系团更强，星系晕更集中。在此基础上，提出了一种新的双晕布居模型，其中星系被模拟为奇异的等温球轮廓，星系团被模拟为Navarro，Frenk和White（NFW）轮廓。我们发现两者之间的过渡质量对透镜几率有适度的影响。宇宙学参数$σ_8$改变了晕的丰度，因此影响了我们的结果。与其他方法相比，该模型更简单，更符合实际。前人工作的结论证实了引力透镜是亮端计数过剩的一个自然解释。
2013-01-03 astro-ph.CO
Optimal Mass Configurations for Lensing High-Redshift Galaxies
我们调查的引力透镜性能的视线包含多个集群规模的晕，其动机是透镜的能力非常高红移（z ~ 10）源到可检测性。我们控制的总质量沿视线，隔离多个晕之间的质量分布和不同的物理性质的晕的影响。我们的研究结果表明，多光环视线可以增加放大的源平面区域相比，通常针对透镜研究的单集群透镜，因此一般是更好的领域，用于检测非常高的红移源。导致最佳透镜截面的配置受益于晕圈的透镜势之间的相互作用，当它们在天空上稍微重叠时，在源平面中产生当单独考虑晕圈时不存在的高放大率区域。这些相互作用对透镜截面的影响甚至可以与将透镜的总质量从10^15 M_sun改变为3 × 10^15 M_sun相媲美。透镜截面的增益随着质量分裂成更多的晕而增加，前提是透镜势投射得足够近以彼此相互作用。一个非零的投影晕角间距，相等的晕质量比，和高投影晕浓度是最好的质量配置，而投影晕椭圆率，晕三轴度，和相对取向的晕是不太重要的。这种高质量、多光环的视线存在于SDSS中。
2013-03-04 astro-ph.CO
Self-calibration of weak lensing systematic effects using combined two- and three-point statistics
我们调查的前景，使用弱透镜双谱旁边的功率谱，以控制系统的不确定性，在欧几里德调查。三个系统的影响被认为是：星系的内在排列，不确定性的手段层析红移分布，和乘法偏置的剪切信号的测量。我们发现，双谱是非常有效的，在减轻这些系统误差。同时改变所有三个系统，联合功率谱和双谱分析将宇宙学参数$Ω_\mathrm{m}$和$σ_8$的可信区域面积减少了90倍，并且将时变暗能量状态方程的两个参数减少了近20倍，与单独使用功率谱的基线方法和与Euclid规定的精度要求一致的先验方法相比。我们还表明，包括双谱自校准所有三个系统的影响，以严格的水平所需的下一代弱透镜调查，从而减少外部校准数据的需要。
2021-02-27 astro-ph.CO
Constraints on the dark matter and dark energy interactions from weak lensing bispectrum tomography
利用弱透镜收敛功率谱和双谱估计了唯象相互作用暗能量模型的宇宙学参数不确定度。我们专注于双谱层析成像，并研究如何以及弱透镜双谱层析成像可以约束暗扇区之间的相互作用，以及其他宇宙学参数。采用Fisher矩阵分析，我们预测参数的不确定性来自弱透镜双谱与双箱层析成像和放置上界的强度之间的相互作用的黑暗部门。宇宙剪切将从即将到来的弱透镜巡天中以高灵敏度测量，因此它使我们能够使用弱透镜的高阶关联函数来约束暗扇区之间的相互作用，并将潜在地提供与其他观测相结合的更严格的结果。
2017-10-15 astro-ph.CO gr-qc
A linear relation between galaxy-lensing cross-correlations to test the cosmological principle model-independently
我们发现了两组星系透镜互相关之间的线性关系。这种线性关系成立，只要光遵循测地线和度规是弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）。违反宇宙学原理（以及等效的FLRW度规）将打破这种线性关系。因此，它提供了一个强有力的宇宙学原理的测试，基于直接观测，不依赖于特定的宇宙学模型。我们证明，第四阶段的星系巡天和CMB-S4实验将能够严格地测试这种线性关系，因此测试宇宙学原理鲁棒。
2021-06-07 astro-ph.CO gr-qc
Strong lensing in the MareNostrum Universe: biases in the cluster lens population
强透镜效应是研究星系团内部质量分布最直接的方法之一。它可以用来约束密度分布和测量透镜的质量。此外，强透镜事件的丰度可以用来约束结构的形成和宇宙学参数通过所谓的“弧统计”的方法。然而，在宇宙学应用中与强透镜团簇的使用相关的几个问题仍然存在争议，导致怀疑一些偏见可能会影响这类非常特殊的物体。通过这项研究，我们的目标是更好地了解星系团的性质，这可能是强透镜。我们这样做是通过调查的N体/流体动力学模拟MareNostrum宇宙提取的大样本的星系团的属性。我们探讨了透镜效应的截面与星系团的质量、三维形状、投影形状、浓度、X射线光度和动力学活动等性质之间的关系。我们发现，透镜的主轴和视线之间的强对准的概率是透镜截面的增长函数。在投影中，强透镜在R200内看起来更圆，但我们发现，随着透镜截面的增加，它们的核心往往更椭圆。我们还发现，从预计的密度分布估计的集群浓度往往偏高。强透镜星系团的X射线光度比类似质量和红移的正常透镜团的高。这对于质量最小的透镜尤其重要。最后，我们发现，最强的透镜通常表现出过剩的动能的维里半径内，这表明他们是更动态活跃比通常的集群。
2010-03-23 astro-ph.CO
Stringent and Robust Constraints on the Dark Matter Annihilation Cross Section From the Region of the Galactic Center
对于任何现实的晕轮廓，银河系中心被预测为来自暗物质湮灭的最明亮的伽马射线源。由于在很大程度上与暗物质分布和天体物理背景的不确定性，然而，最常用的暗物质湮灭截面的限制已来自其他地区，如矮球状星系。在这篇文章中，我们研究费米伽玛射线空间望远镜的数据从内星系的方向，并推导出严格的上限暗物质的湮灭截面。即使是非常保守的情况下，一个暗物质分布的显着（~kpc）恒定密度的核心，归一化到最小的密度需要，以适应旋转曲线和微透镜测量，我们发现，银河系中心的约束是严格的矮星系（这是根据NFW分布的假设）。对于NFW或Einasto轮廓（同样，归一化到最小允许密度），银河系中心的约束通常比来自矮星的约束更强。
2013-05-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Covariance matrices for galaxy cluster weak lensing: from virial regime to uncorrelated large-scale structure
下一代光学成像巡天将彻底改变对星系团弱引力透镜的观测，并对结构和宇宙加速的增长提供严格的限制。在这些实验中，准确的模型的协方差矩阵的集群弱透镜在获得强大的测量集群的平均质量和宇宙学参数起着关键作用。我们使用的分析计算和高分辨率N体模拟的组合，以获得准确的协方差矩阵，从维里制度的线性尺度的集群物质的互相关。我们使用公共光线跟踪透镜模拟验证此计算，并提供了一个软件包，用于计算各种集群和源样本选择的协方差矩阵。我们讨论了形状噪声和密度波动的相对重要性，径向箱大小的影响，以及非对角元素的影响。对于弱透镜源密度10/平方弧分，形状噪声通常在小于5 Mpc/h的共动尺度上占主导地位。然而，对于每平方弧分60，未来的弱透镜实验可能实现，密度波动通常在大于1 Mpc/h的尺度上占主导地位的方差，并保持与较小尺度上的形状噪声相当。
2019-10-15 astro-ph.CO
Strong lensing modeling in galaxy clusters as a promising method to test cosmography I. Parametric dark energy models
在本文中，我们探讨五个宇宙学模型的暗能量状态方程参数，$w(z)$，参数化的红移使用强透镜数据在星系团阿贝尔1689。我们约束的$w(z)$功能的参数，通过重建透镜模型下的每一个这些宇宙学与强透镜测量两个星系团：阿贝尔1689和模拟集群，战神，从哈勃前沿领域比较挑战，以验证我们的方法。为了量化宇宙学约束如何由于强透镜建模中的系统效应而产生偏差，我们进行了三次运行，考虑了多个图像位置的以下不确定性：0.25”，0.5”和1.0”。与战神，我们发现，较大的误差减少了估计的宇宙学参数的系统偏差。用真实的数据，我们对$w(z)$的强透镜约束是一致的，来自其他宇宙学探测。我们确认，强透镜宇宙学与星系团是一个很有前途的方法来约束$w(z)$参数化。然而，需要更好地了解星系团及其环境，以改善SL建模，从而估计严格的宇宙学参数的替代宇宙学。
2018-08-14 astro-ph.CO
MOKA: a new tool for Strong Lensing Studies
强引力透镜是探测大质量暗物质晕核内物质分布的有力工具。最近和正在进行的星系团调查（MACS，CFHTLS，SDSS，SGAS，CLASH，LoCuSS）的分析已经解决了星系团中暗物质分布的性质问题。冷暗物质晕的N体模拟一致地发现，晕的特征应该是浓度-质量关系，随晕质量单调下降，并由大量的子结构填充，代表吸积祖晕的核心。验证这些预言对我们理解暗物质很重要。我们提出了MOKA，一个新的算法来模拟集群大小的晕的引力透镜信号。它实现了数值模拟的最新结果，以创建具有独立于数值分辨率的属性的逼真的集群规模的镜头。我们进行了系统的研究强透镜截面作为晕结构的函数。我们发现，强透镜截面最强烈地依赖于浓度和内斜率的密度分布的晕，其次是晕三轴性和存在一个明亮的中央星系的重要性顺序。
2012-01-16 astro-ph.CO
Exotic Image Formation in Strong Gravitational Lensing by Clusters of Galaxies. I: Cross-Section
在最近的一篇文章中，我们讨论了引力透镜中的高阶奇异性。我们已经证明，一个奇点地图，包括$A_3$ -线和不稳定的（点）奇点（$A_4$和$D_4$），是一个紧凑的表示对应于一个给定的透镜模型的所有可能的源红移的高放大率区域。它标记了透镜平面中进行深度测量的所有最佳位置。在这里，我们提出了10个不同的集群透镜从\textit{Hubble Frontier fields}（HFF）和\textit{Reionization Lensing Cluster Survey}（SCRENICS）调查选择的奇异性地图。我们已经确定了区域的透镜平面与一个高放大率的源高达红移10。为了确定透镜质量模型重建技术的不稳定（点）奇点的依赖性，我们比较了每个集群透镜对应于不同质量模型（由HFF调查中的各个小组提供）的奇点图。我们发现，非参数（自由形式）的方法，晶状体质量重建产生的点奇点的数量最少。相比之下，使用参数化方法由各个组重建的质量模型具有显著更大数量的点奇点。我们还估计了位于这些不稳定（点）奇点附近的星系数量，这些奇点可以用\textit{James Webb Space Telescope}（JWST）观测到。我们发现，我们期望得到至少一个双曲线脐和一个燕尾图像形成的源在$z > 1$每五个集群与JWST。这些数字远远高于先前的估计。
2021-03-09 astro-ph.CO
Strong gravitational lensing as a probe of dark matter
本文综述强引力透镜如何通过透镜星系及视线方向的暗物质结构印记检验暗物质模型，并展望下一代巡天数据带来的数量级增长与高分辨率观测对暗物质性质约束的关键机遇。
2023-06-20 astro-ph.CO
Constraints on f(R) cosmologies from strong gravitational lensing systems
f（R）引力被认为是暗能量的替代物，可以解释宇宙的加速。本文利用Hubble常数独立的两个角直径距离之比$D=D_{ls}/D_s$约束Palatini方法中的f（R）模型$f(R)=R-αH^2_0(-\frac{R}{H^2_0})^β$，并通过对Ia型超新星（SNIa）、宇宙微波背景辐射（CMB）、重子声振荡（BAO）等的观测，验证了该方法的有效性。这些数据来自各种大型系统的透镜调查和星系团的透镜与X射线观测相结合。我们还结合了CMB和BAO的透镜数据，这给出了严格的约束。最佳拟合结果为仅使用透镜数据的$(α,β)=(-1.50,0.696)$或$(Ω_m,β)=(0.0734,0.696)$。当与CMB和BAO结合使用时，最佳拟合结果是$(α,β)=(-3.75,0.0651)$或$(Ω_m,β)=(0.286,0.0651)$。如果我们进一步固定$β=0$（对应于$Λ$ CDM），则对于透镜分析，$α$的最佳拟合值分别为$α$ = $-4.84_{-0.68}^{+0.91}(1σ)_{-0.98}^{+1.63}(2σ)$，对于组合数据，$α$ = $-4.35_{-0.16}^{+0.18}(1σ)_{-0.25}^{+0.3}(2σ)$。我们的结果表明，$Λ$ CDM模型是在1 $σ$范围内。
2012-07-11 astro-ph.CO
RCSLenS: Testing gravitational physics through the cross-correlation of weak lensing and large-scale structure
暗能量的未知性质激发了对大尺度引力物理学的持续宇宙学测试。我们提出了一个新的一致性检查的基础上的相对振幅的非相对论性星系特有的运动，通过测量红移空间失真，和相对论性偏转光由这些相同的星系跟踪星系星系透镜。我们利用最新一代的深度，重叠的成像和光谱数据集，结合红星团序列透镜巡天（RCSLenS），加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS），WiggleZ暗能量巡天和重子振荡光谱巡天（BOSS）。我们用“引力滑移”统计量E_G来量化结果，我们估计在z=0.32时为0.48 +/- 0.10，在z=0.57时为0.30 +/- 0.07，后者构成了这个量已经确定的最高红移。这些测量结果与广义相对论的预言是一致的，对于受宇宙学常数支配的宇宙中的扰动Friedmann-Robertson-Walker度规，在这些相应的红移处E_G = 0.41和0.36。从当前和未来的星系巡天中获得的红移空间畸变和引力透镜数据的结合，将为基本宇宙学提供越来越严格的检验。
2015-12-11 astro-ph.CO
SARCS strong-lensing galaxy groups: II - mass-concentration relation and strong-lensing bias
我们的工作是基于对80个强透镜星系群的叠加弱透镜分析。我们的主要结果如下：（i）与预期的NFW质量分布相比，透镜信号不允许我们坚定地拒绝一个简单的奇异等温球质量分布;（ii）我们获得的平均浓度$c_{200}=8.6_{-1.3}^{+2.1}$远高于相应平均质量$M_{200}=0.73_{-0.10}^{+0.11}\times10^{14}\mathrm{M_{\odot}}$的数值模拟的预期值;（iii）将我们的结果与较大质量尺度下的结果相结合，给出了近20年质量的质量-浓度关系$c(M)$，其斜率与使用无偏暗物质晕总体的数值模拟的预测不一致;（iv）我们的组合$c(M)$关系匹配的结果，从模拟只使用晕与一个大的强透镜横截面，即延长与长轴接近的视线;（v）对于最简单的情况下，长晕，我们估计与玩具模型的下限上的短轴：长轴比$a/c=0.5$的平均SARCS星系群。我们基于星系群的分析证实了在更大质量尺度下获得的结果：强透镜呈现出明显过大的浓度，这可以用优先沿视线取向的三轴晕来解释。因为质量较大的星系已经有较大的透镜截面，所以它们不需要沿着视线有很大的伸长，这与质量较小的星系群相反。因此，这是自然的，以观察较大的透镜（预计）浓度为这样的系统，导致整体质量浓度关系比非透镜晕陡峭。
2014-09-20 astro-ph.CO
The Effect of Splashback on Weak Lensing Mass Estimates of Galaxy Clusters and Groups
本文研究暗物质晕溅回半径对弱引力透镜质量估计的影响，发现其对星系群尺度晕可造成超过0.1 dex的低估偏差，并会略微降低宇宙学分析中的Ωm值。
2023-05-25 astro-ph.CO
Statistical uncertainties and systematic errors in weak lensing mass estimates of galaxy clusters
即将进行的和正在进行的大面积弱透镜巡天也将发现大量的星系团样本。准确和精确的星系团质量对宇宙学非常重要，例如，在建立良好校准的观测晕质量函数与宇宙学预测进行比较。我们调查的统计不确定性的水平和来源的系统误差预计弱透镜质量的估计。未来的调查，将覆盖大面积的天空，如欧几里德或LSST和较小程度的DES，将提供最大的弱透镜集群样本与最低水平的统计噪音有关的星系团的合奏。然而，预期的低水平的统计不确定性要求我们仔细检查各种来源的系统误差。特别是，我们调查的偏见，由于集群成员星系被错误地视为背景源星系，由于错误地分配光度红移。我们发现，这种影响是显着的时候提到堆栈的星系团。最后，我们研究了由于偏心引起的偏差，即，任何观测定义的星团中心与其引力势的真正最小值之间的位移。就统计不确定性而言，这种偏倚的影响可能很大。然而，未来的补充任务，如eROSITA，将使我们能够定义严格的偏心参数，这将大大减轻这种偏见。
2015-08-21 astro-ph.CO
Implications of the lens redshift distribution of strong lensing systems: cosmological parameters and the global properties of early-type galaxies
本文从158个星系中提取了一组定义明确的早期引力透镜，并利用星系尺度透镜的红移分布检验了标准宇宙学模型（$Λ$ CDM）和修正引力理论（DGP）。另外两个子样本也包括在考虑可能的选择效应引入的可探测性的透镜星系。我们的研究结果表明，独立测量的物质密度参数（$Ω_m$），可以预期从这样强的透镜统计。根据即将到来的LSST调查中强透镜系统的未来测量结果，可以预期$Ω_m$将以$ΔΩ_m\sim 0.006$的精度进行估计，这比\textit{Planck} 2015年的结果对$Ω_m$提供了更好的约束。此外，还利用透镜红移检验对透镜星系的特征速度色散进行了约束，这与光学光谱观测的结果是一致的。采用一个参数$f_E$来量化基于透镜效应的速度色散与相应恒星值之间的关系。最后，从未来的LSST调查可检测的星系透镜的积累将导致更严格的拟合的$Δf_E\sim10^{-3}$，这鼓励我们测试的早期类型的星系的整体性质在更高的精度。
2019-01-28 astro-ph.CO
Measuring the distances to quasars at high redshifts with strong lensing
强透镜类星体的时间延迟测量是众所周知的，提供“时间延迟距离”$D_{Δt}=(1+z_L)D_LD_S/D_{LS}$和角直径距离透镜星系$D_L$。这两种距离对宇宙学参数给出了严格的限制。在这项工作中，我们探索了一种不同的使用时间延迟观测：在一个平坦的宇宙的假设下，强透镜观测可以准确地测量角直径的源$D_S$的距离。根据预测，类星体的相应红移可能达到$z_S\sim4$。高红移距离将采样Ia超新星和CMB之间的哈勃图，独立于宇宙模型提供关于我们宇宙性质演化的直接信息，例如，暗能量状态方程参数$w(z)$。我们将我们的方法应用于现有的透镜系统SDSS 1206+4332，并在$z_S=1.789$上得到$D_S=2388_{-978}^{+2632}Mpc$。并对LSST的时代进行了预测。$D_S$的不确定度取决于透镜和光源的红移、$D_{Δt}$和$D_L$的不确定度以及$D_{Δt}$和$D_L$之间的相关性。更大的相关性将导致更严格的$D_S$测定。
2019-08-08 astro-ph.CO
Searching for Cooling Signatures in Strong Lensing Galaxy Clusters: Evidence Against Baryons Shaping the Matter Distribution in Cluster Cores
某些星系团的质量密度分布变得集中到足以产生高强度透镜（SL）截面的过程还没有得到很好的理解。有人认为，由于冷却导致的团内介质（ICM）的重子凝聚可能会将暗物质拖到核心，从而使剖面变陡。在这项工作中，我们在第一个大的，定义明确的强透镜选择星系团的样本中寻找持续的ICM冷却的证据，范围为0.1 < z < 0.6。基于ICM冷却速率与光发射线光度和恒星形成之间的已知相关性，我们测量了89个强透镜星系团样本中最亮星系团（BCG）中具有[OII]3727发射的星系团比例。我们发现当z > 0.2时，线发射的BCGs的比例是常数，并且与总的星系团数没有统计上的显著偏差。由4000埃的破裂强度D_4000所追踪到的特定恒星形成率也与一般的星团人口相一致。最后，我们使用SL集群的光学成像来测量角间距，R_arc，在我们的样品中的弧和每个透镜集群的质心之间，并测试改变[OII]发射和D_4000作为R_arc的函数，SL横截面的代理观察的证据。D_4000对于所有R_arc值都是恒定的，并且对于R_arc > 10”，[OII]发射分数显示不依赖于R_arc，并且对于R_arc < 10”的系统，只有非常微弱的证据表明弱[OII]发射增加。这些结果反对与星系团核心的冷核活动相关的重子冷却能力，强烈修改潜在的暗物质潜力，导致强透镜截面的增加。
2013-05-17 astro-ph.CO
Cluster strong lensing in the Millennium Simulation: The effect of galaxies and structures along the line-of-sight
我们使用射线跟踪通过千禧年模拟来研究次级物质结构沿视线和星系中的恒星质量如何影响强集群透镜，特别是巨弧的横截面。此外，我们还研究了星系团的爱因斯坦半径分布和巨弧的径向分布。我们发现，沿着视线的附加结构使强透镜光学深度增加了约10- 25%，而单个集群的强透镜横截面通常增加了约50%。这种增强主要是由于与晶状体不相关的结构。团星系增加了强透镜光学深度的2倍，而interloping星系是不显着的。我们的结论是，这些影响需要考虑到巨大的弧丰度的预测，但他们是不够大，以充分考虑到预测和观测到的丰度之间的差异报告。此外，我们发现，通过临界曲线所包围的区域定义的爱因斯坦半径是10-30%大于通过径向表面质量密度分布所定义的。径向弧和切向弧对弧的径向分布的贡献可以清楚地区分。切向弧的径向分布是非常广泛的，并延伸到几个爱因斯坦半径。因此，单独的弧并不适合约束爱因斯坦半径。
2009-06-15 astro-ph.CO
Combining cluster observables and stacked weak lensing to probe dark energy: Self-calibration of systematic uncertainties
我们开发了一种新的方法相结合的集群可观的（数计数和集群集群关联函数）和堆叠的背景星系形状的弱透镜信号，这两者都是在宽视场光学成像调查。假设集群有安全的红移估计，我们表明，联合实验，使重要的系统误差，包括源红移的不确定性和集群质量可观测的关系，通过采用一个单一的人口的背景源星系的透镜分析的自校准。它使我们能够使用堆叠透镜信号在不同的集群红移的相对强度校准源红移的不确定性，这反过来又导致在每个箱中的平均集群质量的准确测量。此外，我们在傅立叶空间中的堆叠透镜信号的公式化简化了Fisher矩阵计算，以及集群偏心效应的边缘化，这是堆叠透镜中最重要的不确定性。我们表明，即将到来的宽场调查产生严格的约束宇宙学参数，包括暗能量参数，没有任何先验的滋扰参数模型系统的不确定性。具体地说，与单独来自集群观测值的信息相比，堆叠的透镜信息将暗能量FoM提高了4倍。原始非高斯参数也可以用f_NL~10的水平来约束。在该方法中，源的平均红移被很好地校准到0.1的红移精度，并且每个仓中的平均团簇质量被校准到5-10%的精度，这证明了来自联合实验的系统不确定性的自校准的成功。（节录）
2010-12-20 astro-ph.CO
Constraints on neutrino speed, weak equivalence principle violation, Lorentz invariance violation, and dual lensing from the first high-energy astrophysical neutrino source TXS 0506+056
我们从第一个高能天体物理中微子源TXS 0506+056中推导出中微子速度、弱等效原理违反、洛伦兹不变性违反和双透镜的严格约束。中微子（IceCube-170922 A）和光子在类似的时间框架和相同的方向的观察是用来推导这些限制。我们描述的方式，这些约束可以进一步改善的数量级。
2019-11-04 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ex
Dark Matter Astrometry: Accuracy of sub-halo positions for the measurement of self-interaction cross sections
暗物质存在的直接证据和它的相互作用截面的测量已经由暗物质和像子弹星系团这样的合并系统中的星系团内气体之间的物理偏移提供。虽然信号较小，但这种效应在较小的合并中更为丰富，其中下落的子结构暗物质和气体被分离。在这样的低质量系统中，引力透镜信号主要来自弱透镜。确定子结构中的这种偏移的基本步骤是精确测量暗物质子峰的位置的能力。使用模拟哈勃空间望远镜的观测，我们第一次评估的精度和准确度，我们可以测量落集团使用弱引力透镜。我们证明，使用现有的和良好使用的质量重建算法可以测量的位置的1.5x1013 M的子结构，具有父晕十倍以上的质量小于0.3的偏差。在这种情况下，我们的分析表明，精度是足够的检测（在3 σ统计显著性）预期的平均偏移之间的暗物质和重子气体的下落集团从一个样本的50个大质量的集群。
2013-05-09 astro-ph.CO
Strong lensing cross sections for isothermal models - I. Finite source effects in the circular case
强烈的星系-星系透镜效应以弧形和爱因斯坦环的形式产生背景星系的高度放大和扭曲的图像。从统计学上讲，这些效应是量化的，例如，在高度发光的亚毫米星系和引力弧的数量计数中。对这些统计数据建模的两个关键量是放大率和弧形截面。这些通常使用圆形无穷小源近似或有限大小源的射线跟踪模拟来计算。在这项工作中，我们使用的解析解引力弧获得这些截面的图像放大率和长度-宽度比的函数，在封闭的形式，有限的来源。这些解析解提供了简单的解释的数值结果，可以用来测试的计算代码，并可用于快速计算的丰富的远距离源和弧。本文用奇异等温球来模拟透镜，这是对早型星系径向密度分布的一个很好的近似，并且源也是轴对称的。我们推导出图像几何属性的表达式，例如面积以及长度和宽度的几种定义。我们得到了放大截面的精确形式，并推导出一个简单的解析近似覆盖弧和爱因斯坦环制度。圆弧截面得到了爱因斯坦环的形成，并给出了在初等函数。给出了这些结果的微扰展开式，明确地给出了有限源的修正项。
2018-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
On Dark Peaks and Missing Mass: A Weak Lensing Mass Reconstruction of the Merging Cluster System Abell 520
星系团的合并是独特的，因为它们有能力直接探测和限制暗物质的自相互作用截面。对几个正在合并的星系团的详细观测表明，星系团内的气体会被冲压压力从暗物质和星系密度的质心处移开，而后者的成分在空间上是重合的，这与无碰撞的暗物质是一致的。这被用来确定暗物质粒子自相互作用截面的上限为1 cm ^2/g。星系团Abell 520被认为是一个可能的例外。我们重新审视A520，展示新的HST ACS马赛克图像和麦哲伦图像集。我们进行了详细的弱透镜分析，并表明，弱透镜质量测量和形态的核心星系填充结构大多是在良好的协议与以前的工作。然而，有一个显着的区别-我们没有检测到先前声称的“暗核心”，它包含多余的质量，在X射线等离子体的位置没有显着的星系过密度。这个峰值被认为是暗物质的大的自相互作用截面的指示（至少比子弹星系团观测确定的上限0.7 cm ^2/g大~5 sigma）。我们没有发现这样的迹象，而是发现A520的质量分布，减去X射线等离子体质量后，与星系团星系的光度分布吻合得很好。我们的结论是，A520没有显示出与无碰撞暗物质假设相矛盾的证据。
2012-09-10 astro-ph.CO
The feasibility of weak lensing and 21cm intensity mapping cross-correlation measurements
该研究计算并模拟了红移z<1的中性氢强度映射与弱引力透镜会聚度的交叉关联，分析前景去除使信号降50%-70%的特征，经Fisher预测证实该测量可约束宇宙学与HI偏置。
2024-06-21 astro-ph.CO
Cosmology with galaxy cluster weak lensing: statistical limits and experimental design
我们预测的限制，在当前和下一代弱透镜调查的集群弱透镜和数量计数的组合实现的物质集群sigma_8（z）的幅度。我们提倡一种方法，类似于星系星系透镜，在每个红移箱中的观测值是平均数计数和平均弱透镜的质量代理阈值以上的集群配置文件。主要的天体物理干扰参数是质量代理和阈值附近的真实质量之间的对数散布。对于类似于暗能量巡天（DES）、罗马太空望远镜高纬度巡天（HLS）和鲁宾天文台时空遗产巡天（LSST）的巡天，如果质量可观测散射的外部先验优于0.01，我们预测sigma_8的总精度分别为0.26%、0.24%和0.10%。在DES或HLS的情况下，对于0.05的散射先验，以及对于LSST的0.016先验，这些约束将退化约20%。罗马太空望远镜对大约2500个大质量星团进行为期一个月的观测计划，可以单独实现对sigma_8（z=0.7）的0.5%约束，或者与HLS结合实现~0.33%约束。实现集群的约束力，需要准确的知识的质量可观察的关系和严格的控制系统。我们提供了解析近似我们的数值结果，可以很容易地缩放到其他调查假设或其他方法的集群质量估计。
2021-03-26 astro-ph.CO
Constraints on Holographic cosmologies from strong lensing systems
我们使用强引力透镜（SGL）系统，把一组全息暗能量模型的额外限制。文献中的数据（红移和速度色散）用于获得爱因斯坦半径，并将其与模型预测进行比较。我们发现，LCDM是最适合的数据。虽然初步的统计分析似乎表明，两个全息模型研究显示有趣的协议与观察，严格的测试导致我们的结果，没有全息模型是竞争力的LCDM。这些结果突出了强透镜测量的重要性，为替代宇宙学模型提供了额外的观测约束，这对于照亮黑暗的宇宙是必要的。
2013-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Stringent Constraints on Self-Interacting Dark Matter Using Milky-Way Satellite Galaxies Kinematics
该研究用半解析子晕框架纳入引力热核心坍缩，分析经典与超暗矮星系运动学，发现σ/m超过约0.2 cm²/g时CDM显著优于SIDM。
2025-03-17 astro-ph.CO hep-ph
Hierarchical cosmological constraints through strong lensing distance ratio
National Centre for Nuclear Research（国家核研究中心）；School of Physics and Astronomy, Beijing Normal University（北京师范大学物理学院）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学天文与前沿科学研究院）
本文提出了一种基于强引力透镜距离比的分层框架，用于精确约束宇宙学参数，通过模拟LSST数据展示其在参数估计中的有效性
2026-03-04 astro-ph.CO
The impact of AGN feedback and baryonic cooling on galaxy clusters as gravitational lenses
我们使用最先进的模拟方法研究活动星系核反馈对质量在10^14 - 10^15 Msol范围内的星系团样本引力透镜性质的影响。采用光线追迹算法，计算了纯暗物质物理（DM）、暗物质+气体冷却+恒星形成（CSF）和暗物质+气体冷却+恒星形成+活动星系核反馈（CSFBH）模拟的星系团巨弧截面.一旦AGN反馈被包括在内，重子物理学增强强透镜截面的程度远低于先前使用仅冷却和恒星形成模拟的星团所估计的。对于一个维里质量为7.4 × 10^14 Msol的星系团，在没有反馈的情况下加入重子物理可以将截面增大3倍，这与以前的研究结果一致，而一旦加入活动星系核反馈，这个最大值最多降到2倍。通常情况下，DM和CSFBH物理模拟的集群具有类似的横截面，用于产生巨大的电弧。我们还研究了重子物理如何影响弱透镜性质的模拟集群拟合NFW配置文件合成弱透镜数据集使用马尔可夫链蒙特卡罗方法，并通过执行非参数质量重建。不包括AGN反馈，测量的浓度参数可以远远大于AGN反馈，这是类似于暗物质的情况下获得的。
2010-03-17 astro-ph.CO
The Physical Origin of Dark Energy Constraints from Rubin Observatory and CMB-S4 Lensing Tomography
我们试图澄清的起源约束的暗能量状态方程参数的CMB透镜层析，即结合星系团簇和星系的互相关与CMB透镜在一些红移箱。特别地，我们考虑了两点关联函数，它可以由星系位置表和来自Vera C的光度红移构成。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time（LSST）和CMB Lensing Map来自CMB-S4实验。我们专注于分析理解的约束的起源。这些数据中的暗能量信息来自于三个主要关系的影响：距离作为红移的函数（几何），功率谱的振幅作为红移的函数（增长），以及功率谱作为波数的函数（形状）。我们发现，几何形状和生长的影响起着重要的作用，部分相互抵消，而形状的影响是不重要的。我们还表明，暗能量任务组（DETF）的品质因数（FoM）的预测相结合的LSST星系和CMB-S4透镜的预测宇宙剪切的情况下的CMB透镜图，从而提供了一个重要的独立检查。与单独使用LSST星系的预测相比，结合CMB透镜和LSST聚类信息（连同主CMB光谱），在系统性完全受控的乐观情况下，FoM大约增加了3-4倍。我们警告说，实现这些预测可能需要对高阶偏置，光度红移不确定性进行全面分析，并严格控制其他系统限制，这些都超出了这项工作的范围，其主要目的是阐明约束的物理起源。
2021-08-10 astro-ph.CO
Light/Mass Offsets in the Lensing Cluster Abell 3827: Evidence for Collisional Dark Matter?
如果暗物质具有非零的自相互作用截面，那么星系团核心中的单个星系的暗物质晕应该受到来自星系团周围暗物质的拖曳力，这不会影响星系的恒星成分，从而导致恒星和暗物质之间的分离。如果横截面仅比目前天体物理学确定的上限低几十年，那么就会产生kpc尺度的分离。然而，这种分离只有在非常有利的条件下才能观察到。Abell 3827是一个邻近的晚期星系团合并，有四个巨大的中央椭圆星系，彼此相距不到20千秒差距。十个强透镜图像紧紧围绕椭圆提供了一个很好的约束，自由形式的镜头重建。我们的自由形式质量图显示了一个巨大的黑暗扩展团块，距离其中一个椭圆星系约6千秒差距。这一结果的鲁棒性已经过多次重建测试，并通过使用合成透镜质量分布的实验得到证实。用暗物质碰撞性来解释，我们的结果得到σ/m ~ 4.5 × 10^{-7}（t/10^{10} yr）^{-2} cm ^2/g，其中t是合并的年龄。
2011-03-21 astro-ph.CO
The galaxy-galaxy strong lensing cross section and the internal distribution of matter in ΛCDM substructure
本文研究星系-星系强引力透镜（GGSL）事件与ΛCDM模拟的差异，通过重新分布星系团亚晕内质量（如采用NFW轮廓并加入重子成分）尝试解决，但发现无法消除矛盾，提示需探索替代暗物质模型。
2024-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Dark Matter Distribution in Abell 383: Evidence for a Shallow Density Cusp from Improved Lensing, Stellar Kinematic and X-ray Data
我们扩展我们的分析暗物质（DM）的分布在轻松的集群的情况下，阿贝尔383，发光的X射线集群在z=0.189与一个占主导地位的中央星系和许多强透镜功能。继我们以前的论文，我们结合强，弱透镜约束与哈勃太空望远镜和斯巴鲁成像与径向配置文件的恒星速度分散的中央星系，分离的重子质量分布在集群核心的关键。钱德拉X射线观测的流体静力学质量估计进一步限制了解决方案。这些组合的数据集提供了几乎连续的限制，从2千秒差距到1.5百万秒差距的半径，允许严格的测试结果，从最近的数值模拟。在我们的数据和分析中，有两个关键的改进，使得这一结果成为小尺度下DM密度剖面ρ_DM ~ r^-β斜率较浅的最可靠的情况。首先，根据深凯克光谱，我们已经获得了恒星速度色散曲线的半径为26千秒差距的第一次在一个透镜集群。其次，我们通过采用三轴DM分布和轴对称动力学模型改进了我们以前的分析。我们证明，在这个非常好的约束系统中，DM密度在小半径处的对数斜率为β< 1.0（95%置信度）。为了使我们的观测结果与最近的高分辨率模拟结果相一致，改进重子物理学的处理方法是必要的，但可能还不够。
2011-01-18 astro-ph.CO
Strong lensing signatures of self-interacting dark matter in low-mass halos
在具有自相互作用暗物质（SIDM）的模型中，核心的形成和失控的核心坍缩显著地改变了坍缩晕的中心密度分布。利用模拟数据集的正演模拟推理框架，我们证明了四重图像强引力透镜中的通量比可以探测SIDM晕的独特结构特性，并统计地约束质量介于$10^6 - 10^{10} M_{\odot}$之间的晕中相互作用截面的振幅和速度依赖性。在这些尺度上的测量探测速度低于$30 \ \rm{km} \ \rm{s^{-1}}$的自相互作用，这是一个相对未探索的参数空间制度，补充了星系和星系团在更高速度下的约束。我们铸造的振幅和速度依赖的相互作用截面的$σ_{20}$方面的约束，截面振幅在$20 \ \rm{km} \ \rm{s^{-1}}$。有50个镜头，在不久的将来可用的样本大小，从空间紧凑的中红外发射周围的背景类星体和通量比测量，我们预测$σ_{20} < 11-23 \ \rm{cm^2} \rm{g^{-1}}$在$95 \%$ CI，取决于subhalo质量函数的振幅，并假设冷暗物质（CDM）。或者，如果$σ_{20} = 19.2 \ \rm{cm^2}\rm{g^{-1}}$，我们可以排除CDM的似然比为20：1，假设的幅度的subhalo质量函数的结果，在银河系相对于大质量的椭圆星系的双效率的潮汐破坏。这些结果表明，强透镜的紧凑，未解决的来源可以限制SIDM结构的亚银河系尺度上的宇宙…
2021-09-05 astro-ph.CO
Comparison of an X-ray selected sample of massive lensing clusters with the MareNostrum Universe LCDM simulation
一个长期存在的问题是星系团的强透镜效应，与“标准”宇宙学模型框架中的预测相比，观测到的巨大引力弧的高比率。最近，很少有其他的理论预期和观测之间的不一致，声称这方面的爱因斯坦环的大尺寸和高浓度的少数集群具有强透镜功能。所有这些问题都一致表明，观测到的星系团可能是比预期更强的引力透镜。我们使用从MareNostrum宇宙中提取的星系团建立模拟目录，通过它们的X射线通量选择星系团。我们使用这些物体来估计在$z>0.5$上的12个MACS集群样本的透镜截面、爱因斯坦环和浓度的概率分布，这些样本在Ebeling et al.（2007）中提出，并在Zitrin et al.（2010）中进行了讨论。我们发现，模拟集群产生的$\sim 50%$少弧比观察到的集群。爱因斯坦环尺寸分布的中位数在模拟和观测之间相差$\sim 25%$。我们估计，由于集群的三轴性和方向偏差影响的镜头与最大的横截面，从透镜分析推断的个别MACS集群的浓度应高达$\sim 2$的一个因素大于预期的$Λ$ CDM模型。弧统计，爱因斯坦环，并在强透镜团簇的浓度问题得到缓解，但没有解决的基础上，我们的分析。然而，由于大多数用于模拟MACS集群的多个图像系统缺乏红移，这项工作的结果将需要用更多的数据来验证。即将到来的CLASH程序将为扩展我们的比较提供一个理想的样本。
2011-02-28 astro-ph.CO
On the accuracy of the Perturbative Approach for Strong Lensing: Local Distortion for Pseudo-Elliptical Models
由\citet{alard07}引入的微扰法通过求解围绕爱因斯坦环解线性化的透镜方程来提供引力弧的解析解。这是一种用于透镜反演和模拟的强大方法，因为它原则上可用于通用透镜模型。在本文中，我们的目标是量化域的有效性，这种方法的三个量来自线性映射：焦散线，临界曲线，和变形截面（即弧截面在无限小圆形源近似）。我们考虑透镜模型与椭圆势，特别是奇异等温椭圆势和伪椭圆Navarro-Frenk-White模型。我们表明，PA是准确的第一个模型。对于第二个，我们得到的模型参数空间（由潜在的椭圆率参数$\varepsilon$和特征收敛$κ_s$）的限制，使PA是准确的上述数量。在这个过程中，我们得到了几个透镜函数，这是有效的PA在一般情况下的解析表达式。这一有效域的确定可能对PA的使用产生重大影响，但仍然需要用扩展的来源进行探索。
2013-05-29 astro-ph.CO
Stringent Constraints On The Dark Matter Annihilation Cross Section From Subhalo Searches With The Fermi Gamma-Ray Space Telescope
银河系的暗物质晕被预测包含了非常大量的较小的次晕。由于暗物质湮灭发生在这样的物体内，最接近的大质量暗晕可能表现为点状或空间扩展的伽马射线源，在其他波长处没有可观测到的对应物。在本文中，我们使用宝瓶座模拟的结果来预测附近的subhalos的分布，并将其与费米伽马射线太空望远镜观测到的不明伽马射线源的特征进行比较。关注最亮的高纬度源，我们利用这种比较来推导出暗物质湮灭截面的极限。对于轻于~200 GeV的暗物质粒子，所得到的极限是迄今为止最强的，比矮星系或银河系中心的观测结果更为严格。我们还推导出独立的限制的基础上缺乏身份不明的伽马射线源与可辨别的空间扩展，但这些限制是一个因素的2-10弱于那些基于点状subhalos。最后，我们注意到10个最亮的高纬度源中有4个呈现出类似的光谱形状，这与30-60 GeV的暗物质粒子湮灭为b夸克相一致，湮灭截面的数量级为sigma v ~（5-10）x 10^-27 cm ^3/s，或8-10 GeV的暗物质粒子湮灭为τ，σ v ~（2.0-2.5）x 10^-27 cm ^3/s。
2013-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A model independent comparison of supernova and strong lensing cosmography: implications for the Hubble constant tension
我们使用超新星的测量，校准的本地确定的哈勃常数$H_0$的SH 0 ES，使用高斯过程回归插值的距离红移关系。然后，我们预测，独立的宇宙学模型，测量与强透镜时间延迟的距离。我们发现这些预测和测量结果之间非常吻合。当我们只考虑距离-红移关系的红移依赖性，而与$H_0$的值无关时，该协议成立。我们的研究结果不赞成的可能性，透镜质量建模贡献了10%的偏差或不确定性的强透镜分析，最近在文献中建议。在一般情况下，我们的分析加强的情况下，在这两个测量的剩余系统误差低于当前的差异与CMB测定的$H_0$的水平，并支持新的物理现象的可能性宇宙尺度。有了更多的数据，我们的方法可以提供更严格的测试不明的系统学在宇宙晚期的距离红移关系的测定。
2019-12-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
KiDS-1000 catalogue: Weak gravitational lensing shear measurements
我们目前弱透镜剪切目录从第四次数据发布的千度调查，KiDS-1000，跨越1006平方度的深和高分辨率成像。我们的星系“黄金样本”具有良好校准的光度红移分布，由2 100万个星系组成，有效数密度为每平方角分$6.17$星系。我们量化的空间，时间和通量相关的点扩散函数（PSF）模型的准确性，验证该模型符合我们的要求，诱导小于$0.1σ$变化推断宇宙剪切约束的聚类宇宙学参数$S_8 = σ_8\sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$。通过一系列的两点零点测试，我们验证了剪切估计，没有发现显着的非透镜B模式的数据失真的证据。PSF残差在最高的红移箱中被检测到，源自对象选择和/或权重偏差。然而，振幅被证明是足够低的，在我们的严格要求。利用剪切比零检验，我们验证了明亮红星系周围星系-星系透镜信号的红移标度。我们的结论是，联合KiDS-1000剪切和光度红移校准是足够强大的组合探头引力透镜和光谱聚类分析。
2020-12-08 astro-ph.CO
The effect of intrinsic alignments on weak lensing statistics in hydrodynamical simulations
本研究利用IllustrisTNG模拟探究内禀对齐对弱引力透镜非高斯统计的影响，通过对比含内禀形状与随机旋转星系的会聚度图，发现小尺度星系对齐及非高斯统计量的显著变化，强调需考虑内禀对齐以避免宇宙学推断偏差。
2025-04-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Precise Cluster Mass Profile Averaged from the Highest-Quality Lensing Data
我们概述了我们的方法，获得高精度的质量配置文件，结合独立的弱透镜畸变，放大率，和强透镜测量。对于大规模集群的强和弱透镜制度贡献相等的对数覆盖的径向轮廓。高质量数据的实用性受到来自沿视线的大尺度结构的宇宙噪声的限制。这种噪声是克服堆叠集群时，集群的非球面性和子结构的影响，允许严格的测试理论模型。我们推导出一个平均径向质量分布的四个类似的质量集群的高品质的HST和斯巴鲁图像，在R= 40 kpc/h至2800 kpc/h的范围内，其中的内部径向边界是足够大，以避免平滑的偏心效应。在整个径向范围内以58-sigma显著性检测堆叠质量分布，包括来自宇宙噪声的贡献。我们表明，投影质量分布有一个不断陡峭的梯度超过维里半径，在非常好的协议与标准Navarro-Frenk-White形式预测的CDM主导的家庭在引力平衡晕。中心斜率被限制在范围内，-dlnρ/dln{r}=0.89^{+0.27}_{-0.39}。平均浓度为c_{vir} =7.68^{+0.42}_{-0.40}（平均维里质量为1.54^{+0.11}_{-0.10} \times 10^{15} M_{sun} /h），这对于弛豫的高质量团簇来说是高的，但是当考虑从N体模拟估计的相当大的投影偏差时，与LCDM一致。这种可能的紧张关系将更明确地探索与新的集群调查，如CLASH，LoCuSS，斯巴鲁HSC和XXM-XXL，以构建更广…
2011-06-11 astro-ph.CO
Testing the cosmic curvature at high redshifts: the combination of LSST strong lensing systems and quasars as new standard candles
提出结合高红移类星体（新标准烛光）与LSST强引力透镜系统的模型无关方法约束宇宙曲率，在高红移实现高精度约束，并发现透镜质量分布对结果影响显著。
2020-05-28 astro-ph.CO
A Constraint on Dark Matter Self-Interaction from Combined Strong Lensing and Stellar Kinematics in MACS J0138-2155
University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校）；Santa Cruz Institute for Particle Physics（圣克鲁兹粒子物理研究所）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Zürich（苏黎世大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
基于MACS J0138-2155的强引力透镜效应和恒星动力学数据，研究对暗物质自相互作用的约束，得出SIDM交叉截面上限及超新星重现时间预测。
2026-02-19 astro-ph.CO
Warm Dark Haloes Accretion Histories and their Gravitational Signatures
我们研究团簇在温暖的暗物质（WDM）模型的热产生的暗物质粒子$0.5$千电子伏的质量。我们发现，尽管集群在WDM宇宙学具有类似的密度分布，其冷暗物质（CDM）的同行，内部属性，如数量的子结构，显示出显着的差异。该结果是令人惊讶的，因为簇的质量尺度比结构形成被抑制的质量尺度大{ \em一千倍}。WDM集群通过平滑吸积获得更多的质量，并且包含比CDM兄弟更少的子结构。更高的平滑质量吸积导致物理上更扩展和更低密度的次晕。这些细微的差异可以通过强引力透镜来探测。我们发现，出乎意料的是，WDM集群有{ \em更高}的透镜效率比那些在CDM宇宙学，相反的天真的期望，WDM集群应该是效率较低，由于它们包含的子结构少。尽管密度较低，但较大的WDM子晕更有可能比CDM子晕具有更大的透镜截面。此外，WDM子晕通常位于更大的距离，这径向拉伸了与强引力透镜相关的临界线，导致在$\sim2σ$水平上具有大径向横截面的集群数量过多。尽管单个簇的透镜轮廓随视线而显著变化，但基于$\gtrsim100$簇的样本的径向弧分布可能被证明是WDM存在的关键测试。
2014-06-13 astro-ph.CO
Cosmological constraints on dark matter models with velocity-dependent annihilation cross section
通过Sommerfeld或Breit-Wigner增强机制的暗物质湮灭模型，推导了具有速度依赖结构的暗物质湮灭截面的宇宙学约束.在湮灭截面随暗物质速度减小而增大的模型中，大爆炸核合成和宇宙微波背景给出了严格的限制。
2011-03-20 astro-ph.CO hep-ph
Line-of-Sight Structure Toward Strong Lensing Galaxy Clusters
我们提出了一个分析的视线结构对一个样本的10个强透镜集群核心。结构是由光谱确定的红移范围内，0.1 $\leq$ z $\leq$ 0.9的组跟踪，我们测量每个组和每个相应的视线的主要强透镜集群之间的投影角和共动分离。从这些数据中，我们测量的投影角间距的分布之间的主要强透镜集群和不相关的大尺度结构跟踪组。然后，我们将观察到的强透镜选择的视线的角间距分布与预测的沿随机视线分布的集群的组进行比较。有明确的证据表明，在小角间距（$θ\leq 6'$）沿强透镜选择视线的视线结构过剩，这表明不相关的结构是一个重要的系统，有助于产生星系团与大截面强透镜。视线结构的普遍性是强透镜星系团中的几种偏差之一，这些偏差可能会被纳入使用星系团样本的宇宙学测量中。这些结果也对当前和未来的研究-如哈勃空间望远镜前沿领域-具有影响，这些研究利用大质量星系团透镜作为精确的宇宙学望远镜;在对星系团透镜进行强透镜建模时，必须仔细考虑视线结构的贡献。
2013-12-12 astro-ph.CO
Observational constraints on dark matter-dark energy scattering cross section
在这封信中，我们报告了暗物质-暗能量散射截面的精确和强大的观测约束，使用来自宇宙微波背景（CMB）普朗克温度和偏振，重子声学振荡（BAO）测量和弱引力透镜数据从加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）的最新数据。散射的情况下，由一个纯粹的动量交换的黑暗组件之间，我们发现$σ_d < 10^{-29} \, {\rm cm^2}$在95\% CL的联合分析（CMB + BAO + CFHTLenS），为典型的暗物质粒子质量的顺序1-10 ${\rm GeV}/c^2$。我们注意到，暗组分之间的散射可能影响宇宙中大尺度结构的生长，而不改变背景宇宙学。
2017-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Cross-correlation of weak lensing and gamma rays: implications for the nature of dark matter
我们测量了费米-LAT伽马射线光子和来自加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）、红星团序列透镜巡天（RCSLenS）和千度巡天（KiDS）的1000度以上的弱透镜数据的$^2$之间的互相关。我们提出了第一次测量层析弱透镜互相关性和第一次应用程序的光谱binning伽马射线和弱透镜之间的互相关性。使用角功率谱估计器进行测量，而使用分析处方估计协方差。我们通过将其与两个内部协方差估计量进行比较来验证我们的协方差估计量的准确性。基于互相关信号的不可检测性，我们导出了弱相互作用大质量粒子（WIMP）暗物质的约束条件。我们计算了暗物质湮灭截面$\langleσ_\rm{ann} v \rangle$、衰变率$Γ_\rm{dec}$和粒子质量$m_\rm{DM}$的排斥极限。我们发现，在没有互相关信号的情况下，层析成像并没有显着提高分析的约束能力。假设一个强大的贡献，由于小规模的集群的暗物质和占已知的天体物理源的伽马射线的伽马射线通量，我们排除了热遗迹截面粒子质量的$m_\rm{DM}\lesssim 20$ GeV。
2017-03-09 astro-ph.CO hep-ph
Implications from simulated strong gravitational lensing systems: constraining cosmological parameters using Gaussian Processes
强引力透镜系统（SGL）将宇宙学信息编码为源/透镜距离比$\mathcal{D}_{\rm obs}=\mathcal{D}_{\rm ls}/\mathcal{D}_{\rm s}$，可用于精确约束宇宙学参数。在本文中，基于未来的测量390强透镜系统从即将到来的LSST调查，我们已经成功地重建的距离比$\mathcal{D}_{\rm obs}$（与源红移$z_s\sim 4.0$），直接从数据，而不假设任何参数的形式。最近开发的方法的基础上，模型无关的重建方法，高斯过程（GP）被用于我们的研究这些强透镜系统。我们的研究结果表明，独立测量的物质密度参数（$Ω_m$），可以预期从这样强的透镜统计。更具体地说，可以预期在一致性$Λ$ CDM模型中以$ΔΩ_m\sim0.015$的精度估计$Ω_m$，该模型提供了与普朗克2015结果相当的$Ω_m$约束。在修正的引力理论（DGP）框架下，未来LSST巡天的390个可探测星系透镜体将导致$ΔΩ_m\sim0.030$的严格拟合。\textbf{Finally, we have discussed three possible sources of systematic errors (sample incompleteness, the determination of length of lens redshift bin, and t…
2019-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Effective Models for Statistical Studies of Galaxy-Scale Gravitational Lensing
我们已经制定出简单的分析公式，精确地近似的位置相对于透镜中心和放大的图像，因此透镜截面，为现实的镜头轮廓之间的关系。我们发现，对于观测确定的或数值模拟产生的基本上全部参数范围，暗物质和恒星分布的组合可以很好地描述，对于与强透镜相关的透镜半径，一个简单的权力-定律，其斜率非常弱地依赖于表征全球物质表面密度分布的参数，并且接近等温，与直接估计一致，独立的透镜星系我们简单的处理允许一个容易的洞察到的作用，决定了透镜截面和重力放大的分布的不同成分。它们还简化了从观察到的图像重建透镜质量分布，反之亦然，允许快速应用射线跟踪技术来模拟透镜对各种源结构的影响。最大放大主要取决于源的大小。放大率大于~20表明在高Z下源的尺寸很小，如果星系的大部分恒星是在冷气体的耗散坍缩过程中形成的，这与预期相符。我们的形式主义，使我们能够重现强透镜星系的H-ATLAS SDP领域中发现的计数。虽然我们的分析集中在球面透镜上，但我们也讨论了椭圆率的影响和晚型透镜的情况（显示为什么它们不太常见，即使晚型星系数量更多）。此外，我们还讨论了早型透镜周围的星团晕和中心的超大质量黑洞的影响。
2012-06-22 astro-ph.CO
