Analyzing the Flux Anomalies of the Large-Separation Lensed Quasar SDSS J1029+2623
利用一幅高分辨率射电图像,我们成功地分辨出了类星体透镜系统SDSS J1029+2623的两重像分量B和C。在我们的射电观测中,与光学区中这两个分量相关的通量异常持续存在,尽管不那么强烈,这表明星团必须由一个以上的中心势来建模。我们认为,放置子结构接近的组件之一,可以占一个通量异常的组件位置的变化可以忽略不计。我们的最佳拟合模型的子结构质量约为10^8太阳质量,直到质量片简并,大约位于B分量以西0.1弧秒和以北0.1弧秒。我们证明了源分量中心之间的位置偏移可以解释光通量比和射电通量比之间的差异。
2011-01-06 astro-ph.CO
TDCOSMO VI: Distance Measurements in Time-delay Cosmography under the Mass-sheet transformation
引力透镜类星体的时间延迟宇宙学在锚定绝对距离尺度和测量哈勃常数$H_{0}$方面起着重要的作用,独立于传统的距离阶梯方法。时间延迟距离测量的当前潜在限制是“质量片变换”(MST),其保持透镜成像不变,但改变距离测量和$H_0$的导出值。在这项工作中,我们表明,解决的MST在时间延迟宇宙学的标准方法,通过高分辨率成像和透镜星系的恒星速度色散的测量相结合,取决于假设的比例,$D_{\rm s}/D_{\rm ds}$,角直径距离的背景类星体和透镜星系和类星体之间的距离可以被约束。这通常是通过假设一个特定的宇宙学模型来实现的。前期的工作(TDCOSMO IV)在$Λ$ CDM模型的假设下,研究了质量片简并,并导出了$H_{0}$.在本文中,我们表明,质量片简并可以被打破,而不依赖于一个特定的宇宙学模型相结合的相对距离指标,如Ia型超新星和重子声学振荡,这限制了膨胀历史的形状,因此$D_{\rm s}/D_{\rm ds}$透镜。通过这种方法,我们证明了质量片简并可以以宇宙模型无关的方式进行约束,因此可以获得质量片变换下的时延宇宙学中与模型无关的距离测量。
2020-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy-lens determination of $H_0$: constraining density slope in the context of the mass sheet degeneracy
引力透镜提供了一种有竞争力的方法来测量$H_0$,目标精度为1%。一个主要的障碍是透镜简并的形式,如质量片简并(MSD),这使得一个家庭的密度分布,以再现相同的透镜观测,但返回不同的值$H_0$。建模过程会从该系列中人为选择一个选项,可能会使$H_0$产生偏差。当给定镜片的轮廓没有被镜片模型完美地描述时,这种效果更加明显,在某种程度上总是这种情况。为了探索这一点,我们量化的偏差和传播$H_0$通过创建四边形从两个组件的质量模型和拟合他们与幂律椭圆+剪切模型。我们发现,偏差不对应于估计一个将计算转换成幂律附近的图像半径的配置文件。我们还模拟了包括恒星运动学的效果,通过执行拟合,其中斜率被约束到真实值。使用图像半径附近的真实值进行拟合可能会引入大量偏差(0-23%,取决于模型)。我们确认使用牛仔裤的参数,运动学约束可能会导致在一个有偏见的值$H_0$,虽然偏差的程度取决于区域运动学建模探头在特定的镜头。我们的结论是,透镜退化表现通过常见的建模方法在一个更复杂的方式比文献中假设的。如果恒星运动学不正确地打破了MSD,它们的加入可能会比它们的省略引入更多的偏差。
2020-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing degeneracies and mass substructure
引力透镜系统的反演受到这样一个事实的阻碍,即多个质量分布往往与所观察到的图像性质相同。本文除了举例说明所谓的质量面简并和质量面简并的作用外,还介绍了质量面简并的最一般形式。虽然这种简并的众所周知的版本重新缩放单个源平面,但这种概括允许重新缩放任何数量的源。此外,它还展示了如何使用不同的比例因子重新缩放这些源中的每一个。除了说明质量片简并不会因为存在多个不同红移的源而被打破之外,很明显,新构建的质量分布必然会精确地改变透镜系统中图像位置处的现有质量密度,并且质量密度的这种变化与源重新缩放的因素有关。结合双简并引入了大量关于图像之间密度的不确定性的事实,这意味着两种简并实际上与质量分布中的子结构密切相关。一个例子模拟透镜的情况下,一个椭圆形版本的Navarro-Frenk-White的配置文件的基础上明确表明,这种退化不容易打破观测约束,即使当多个源存在。相反,每个透镜反演方法都对质量分布的平滑性做出了某些隐含或明确的假设,这意味着在实践中退化是以人为的方式打破的,而不是通过观察透镜系统的属性。
2012-07-19 astro-ph.CO
Massive stars as gravitationally lensed transients -- Insights on the high-mass initial mass function
The University of Hong Kong(香港大学);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学天文及天体物理研究所)
通过研究强透镜暂现源,探讨高质量初始质量函数的特征,发现z≈1星系中无顶部偏重IMF证据。
2026-02-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Optical Origin of the Mass-Sheet Transformation
Independent Researcher, Natick, MA
本文通过分析射线追踪关系的proper-distance坐标形式,揭示了质量片变换的几何起源,并推导了图像选择关系及其对图像位置、放大率和时间延迟的影响。
2026-01-04 astro-ph.CO
TDCOSMO VIII: Cosmological distance measurements in light of the mass-sheet degeneracy -- forecasts from strong lensing and IFU stellar kinematics
该研究评估了IFU恒星运动学对时延强引力透镜中质量面简并性(MSD)的约束能力,发现结合JWST观测数据可将距离及哈勃常数的测量精度限制在4%以内,有效消除MSD影响。
2021-09-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
Phase effects from strong gravitational lensing of gravitational waves
评估两个或两个以上的引力波(GW)是同一个源的透镜图像的概率,需要了解图像的属性,包括它们在强透镜(SL)中的相对相移。对于非旋进,圆形双星占主导地位的四极辐射,这些相移退化的合并阶段或检测器和倾斜依赖的移位的方向角的移位。这种简并性被高次谐波模式的存在所打破,前者中存在$|m|\ne 2$,后者中存在$|m| \ne l$。旋进或偏心也会打破这种简并。这意味着透镜引力波不一定与广义相对论(GR)的(非透镜)预测一致。因此,与EM透镜不同,GW SL可以导致具有可观察到的修改的相位演化的图像。对于目前的探测器,具有偏移的依赖于探测器的取向角的模板在20 Hz下对于质量比高达0.1具有小于$1\%$的SNR差,并且对于进动参数高达0.5和偏心率高达0.4具有小于$5\%$的SNR差。失配低于具有替代的检测器无关的聚结相移的$10\%$。尽管如此,对于足够响亮的源,即使具有一个图像,也可以从其非GR波形直接将其识别为SL图像。在更极端的情况下,透镜化可能导致相当大的失真,并且透镜化GW可能在当前搜索中未被检测到。然而,在傅立叶空间中具有相移的精确模板总是可以被构造成适合任何透镜GW。我们的结论是,最佳的搜索策略将在所有阶段纳入相位信息,并在最终评估多个透镜事件的概率时进行精确处理。
2021-02-24 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Breaking the mass-sheet degeneracy in strong lensing mass modeling with weak lensing observations
针对时延宇宙学测量哈勃常数受质量面简并(MSD)限制的问题,提出利用星系-星系弱引力透镜测量打破强透镜质量建模中的MSD,并证明LSST等巡天数据有望实现1%精度的哈勃常数测量。
2024-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Improved Constraints on the Gravitational Lens Q0957+561. I. Weak Lensing
利用强引力透镜系统Q0957+561来限制哈勃常数的尝试受到质量模型中系统不确定性的限制,因为时间延迟是非常精确的。一个重要的系统效应是质量片简并,这是由于强透镜建模不能约束均匀质量片$κ$的存在或不存在而产生的,其通过因子$(1-κ)$重新缩放$H_0$。在本文中,我们提出了新的约束质量片来自弱透镜分析的哈勃空间望远镜成像的6弧分平方区域周围的透镜类星体。在圆孔(强透镜模型区域)内的平均质量片是通过积分周围区域的切向弱引力切变来约束的。我们发现在透镜星系周围的$30"$半径内的平均会聚是$κ(<30") = 0.166\pm0.056$($1σ$置信水平),归一化到类星体红移。这包括透镜星系和周围星系团的贡献。我们还限制了其他几个低阶项的透镜潜力,通过应用多极孔径质量形式主义的引力剪切环周围的强透镜区。强透镜模型和哈勃常数的含义将在随附的论文中讨论。
2009-04-08 astro-ph.CO
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
Multi-band observation of lensed gravitational waves as a probe of small-mass dark matter halos
该研究提出利用空间和地面探测器对透镜引力波进行多波段观测,以打破参数简并,显著提高暗物质晕透镜参数的估计精度。
2025-06-24 astro-ph.CO
Strong lensing in RX J1347.5-1145 revisited
我们提出了一个修正的强透镜质量重建的星系团RX J1347.5-1145。红移z=0.451的X射线发光团簇在过去已经被深入研究过。基于Halkola等人(2008年)和Bradac等人(2008年)先前两次(强)透镜研究的信息,以及通过合并哈勃望远镜星团透镜和超新星调查的新数据(CLASH,Postman等人,2012),我们在红移范围1.75 <= z <= 4.19中识别出四个多透镜图像系统(重新)。一个多重图像系统由相同源的总共八个多重透镜图像组成。基于由软件glafic(Oguri 2010)导出的参数质量模型的分析表明,高图像多重性是由于源(z_phot = 4.19)位于所谓的“燕尾”焦散上。除了参数质量模型,我们还采用了一种非参数的方法,使用软件PixeLens(Saha和Williams 1997,2004),以便使用相同的强透镜数据输入重建集群的投影质量。这两个重建的质量模型同意揭示几个质量组件和高度椭圆形的质量分布。此外,PixeLens获得的红移z=1.75的源在半径R ~35 arcsec ~200 kpc的星团内的投影质量比相同半径内的glafic估计高出约13%,这种差异可能与用引力透镜弧约束暗物质子结构时涉及的基本简并有关。
2013-09-30 astro-ph.CO
Cosmological Parameter Determination in Free-Form Strong Gravitational Lens Modeling
我们发展了一种新的统计强透镜方法,利用星系或星系团背后的多个红移图像系统来探测宇宙学参数。该方法依赖于强透镜的自由形式的质量反演,并且除了引力透镜之外不需要任何附加信息。由于在自由形态透镜的解空间是一个高维凸多面体,我们考虑贝叶斯模型比较分析来推断宇宙学参数。解空间的体积被视为基本宇宙学假设概率的示踪物。与参数质量反演相反,我们的方法考虑了质量片的简并,这意味着简并在轮廓的陡度和宇宙学参数之间。参数模型通常会打破这种退化,将隐藏的先验引入分析,污染参数的推断。我们测试我们的方法与合成透镜,表明它是能够推断假设的宇宙学参数。应用于CLASH簇,该方法可能与其他探针竞争。
2013-10-28 astro-ph.CO
Can one determine cosmological parameters from multi-plane strong lens systems?
具有不同红移的源的强引力透镜已经被用来确定宇宙学距离比,而宇宙学距离比又取决于膨胀历史。因此,这样的系统被视为约束宇宙学参数的潜在工具。在这里,我们表明,在透镜系统中有两个不同的源红移,其中最近的一个有助于光偏转到更远的一个,存在一个不变性变换,使所有强透镜观测不变(除了产品的时间延迟和哈勃常数),推广了著名的质量片变换在单平面透镜系统。这种变换保留了质量和光的相对分布,因此“质量跟随光”的假设不会固定MST。所有的时间延迟(来自两个平面上的源)以相同的因子缩放-因此,在MST下,时间延迟比是不变的。改变宇宙学参数,从而改变距离比,本质上等价于这样的质量片变换。作为一个例子,我们讨论了最近由Collett和Auger研究的双源面系统SDSSJ 0946 +1006,并表明宇宙学参数在合理范围内的变化导致在两个透镜平面中只有一个小的质量片变换。因此,从这样的系统中提取宇宙学信息的能力在很大程度上取决于打破质量片简并的能力。
2014-09-22 astro-ph.CO
Measuring Gravitational Lensing Flexions in Abell 1689 Using an Analytic Image Model
测量星系团晕中暗物质的亚结构是对Lambda CDM结构形成模型的一个基本探索。引力透镜是一种测量总质量分布的技术,它与引力物质的性质无关,使其成为研究这些以暗物质为主的物体的重要工具。我们提出了一种新的方法来测量弱引力透镜弯曲,透镜剪切场的梯度,测量小角度尺度上的质量分布。虽然以前公布的测量弯曲的方法专注于测量透镜图像的衍生属性,如shapelet系数或表面亮度矩,但我们的方法将质量片变换不变的分析图像模型(AIM)拟合到每个星系图像。这个简单的参数模型跟踪透镜图像等照度线的失真并约束屈曲场。我们测试的AIM方法使用模拟数据图像与现实的噪声和各种unlensed图像属性,并表明它成功地再现了输入屈曲领域。我们还将AIM方法应用于Abell 1689的哈勃空间望远镜观测,并利用AIM方法测量的弯曲度探测了星团中的质量结构。
2012-05-16 astro-ph.CO
TDCOSMO XXVIII. The Hubble constant from the quadruply lensed quasar J1537$-$3010 with precise time delays
University of Geneva(日内瓦大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), CNRS & Université Montpellier(蒙彼利埃宇宙与粒子实验室(LUPM),法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学);STAR Institute, University of Liège(列日大学STAR研究所);Armagh Observatory and Planetarium(阿马天文台和天文馆);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本研究利用具有高精度光变时间延迟的四重引力透镜类星体J1537$-$3010,结合哈勃空间望远镜多波段成像等数据,通过双独立团队建模并考虑质量简并等效应,首次基于该单透镜系统实现哈勃常数的高精度测量,为后续宇宙学研究提供关键约束。
2026-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmography with strong lensing of LISA gravitational wave sources
LISA可能会探测到大质量黑洞双星合并产生的引力波,这些双星被居间星系强烈透镜化(Sereno et al. 2010)。对多重引力透镜事件的探测将为宇宙学提供一种新的工具。通过利用强透镜源的透镜统计或透镜引力波信号的时间延迟测量,可以对宇宙学参数进行约束。这些透镜方法不需要测量源的红移和识别它们的电磁对应物。他们将宇宙学探测扩展到红移z <= 10,然后补充其他较低或较高的红移测试,如Ia型超新星或宇宙微波背景。透镜测试的准确性强烈依赖于合并双星的形成历史,以及相关的总可检测的多重图像的数量。透镜放大也可能有助于找到宿主星系。任何对源红移的测量都可以利用距离红移测试与透镜方法相结合。时间延迟分析可以测量哈勃参数H_0,其精度为>= 10 km s^{-1}Mpc^{-1}。有了H_0的先验知识,透镜统计和时间延迟可能会限制暗物质密度(由于参数简并,Δ Omega_M >= 0.08)。将我们的方法与其他可用的正交技术相结合,可能会显着降低Omega_M和暗能量状态方程的不确定性轮廓。
2011-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Spin Precession Signatures as an Indicator of Microlensing in Strongly Lensed Gravitational Waves
Tsinghua University(清华大学);Westlake University(西湖大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学)
本文通过模拟分析,研究强透镜引力波中恒星场微透镜效应如何产生类似自旋进动的波形特征,并评估其对探测灵敏度的影响。
2026-05-28 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Lambda as a Probe of Lensing Consistency
State Key Laboratory of Dark Matter Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院暗物质物理全国重点实验室);Key Laboratory for Particle Astrophysics and Cosmology (MOE) / Shanghai Key Laboratory for Particle Physics and Cosmology(粒子天体物理学与宇宙学教育部重点实验室/上海粒子物理与宇宙学重点实验室);INAF-Osservatorio di Astrofisica e Scienza dello Spazio di Bologna(意大利国家天体物理研究所博洛尼亚空间天体物理与科学观测站);INFN – Sezione di Bologna(意大利国家核物理研究所博洛尼部分所)
该研究引入框架识别星系团强弱引力透镜质量重建可靠性的径向转变,利用质量面简并引入参数λ(r),通过模拟验证其能量化探测器相对可靠性,且强透镜约束λ时,两种探测器精度相当处约束最紧,为联合重建提供定量基础。
2026-11-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Disentangling the dark and stellar mass through precise lens modelling of the JWST observation of lensed quasar WFI2033--4723
Institute of Cosmology and Gravitation, University of Portsmouth(宇宙学与引力研究所,朴茨茅斯大学);Department of Astronomy, University of Geneva(天文学系,日内瓦大学)
该研究利用JWST观测和时间延迟,通过复合质量模型对类星体WFI2033--4723建模,先建基线模型,再用物理分解替换总质量分布,借助宇宙学先验限制质量片变换自由度,有效分离重子和暗物质,反向推断宇宙学时存在H0和晕半径的简并问题。
2026-07-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
GPU-Accelerated Gravitational Lensing & Dynamical (GLaD) Modeling for Cosmology and Galaxies
针对强引力透镜质量片简并性导致的哈勃常数测量精度受限问题,提出恒星运动学与透镜数据联合建模的GPU加速框架,在模拟中实现约4%的$H_0$精度,并将计算时间缩短一个数量级。
2025-07-17 astro-ph.CO
Invariance transformations in wave-optics lensing: implications for gravitational-wave astrophysics and cosmology
本文研究引力波透镜波动光学区域中是否存在不变性变换,发现强信号可部分打破质量面简并并独立恢复透镜参数与$H_0$,但当前探测器约束困难,第三代探测器有望实现对$H_0$的有意义约束。
2024-11-19 astro-ph.CO
A robust test of general relativity at the galactic scales by combining strong lensing systems and gravitational wave standard sirens
本文提出将强透镜系统与双中子星并合引力波标准汽笛相结合,以不依赖宇宙学模型且无偏的方式在星系尺度和高红移处高精度约束参数化后牛顿参数 γ_PPN,模拟显示精度可达约 10^-2 量级。
2024-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Under Einstein's Microscope: Measuring Properties of Individual Rotating Massive Stars From Extragalactic Micro Caustic Crossings
本研究针对河外微引力透镜焦面穿越场景,建立旋转大质量恒星表面亮度模型与有限源引力透镜数值代码,证实可通过单/多次穿越光变曲线测量恒星旋转速度、半径等参数,为高红移大质量恒星观测提供新途径。
2024-03-13 astro-ph.CO
TDCOSMO XXV: Measuring H0 to 6.5% precision with quasar strong lensing and maximally flexible mass-sheet dynamics
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Université de Genève(日内瓦大学);European Southern Observatory(欧洲南方天文台);Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Stony Brook University(石溪大学);Université de Montpellier(蒙彼利埃大学)
基于四重成像类星体SDSSJ1433+6007,结合哈勃空间望远镜成像、时间延迟监测和空间分辨恒星运动学,通过联合透镜和动力学模型并考虑质量片变换的最大灵活性,在平坦ΛCDM宇宙学下以6.5%精度测得哈勃常数$H_0 = 73.2^{+4.8}_{-4.7}$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$,并发现内部质量片参数$λ_{\rm int}=1.12^{+0.05}_{-0.06}$与1有2σ偏离。
2026-09-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Improved Constraints on the Gravitational Lens Q0957+561. II. Strong Lensing
我们对第一个引力透镜Q 0957 +561的HST/ACS遗留数据集进行了详细的强透镜分析。通过深度成像,我们确定了24个新的强透镜特征,我们用它们来约束质量模型。我们使用观测到的光度分布模型的透镜星系的恒星成分,和暗物质晕使用几种不同的密度配置文件。我们利用Nakajima等人(2009)的弱透镜分析来约束透镜势中的质量片和环境项。采用实测的时间延迟,我们发现仅使用透镜约束时,H_0 = 85(+14/-13)km/s/Mpc(68%CL)。H_0的主要不确定性与恒星质光比(透镜模型中径向轮廓简并的一种变体)有关。加上恒星星族合成模型的约束,我们得到H_0 = 79.3(+6.7/-8.5)km/s/Mpc(68%CL)。我们推断透镜星系具有上升的自转曲线和具有内核的暗物质分布。有趣的是,我们发现我们的模型预测的类星体通量比与现有的无线电测量结果不一致,这表明透镜中存在子结构。
2010-01-08 astro-ph.CO
Spatially Resolved Kinematics of SLACS Lens Galaxies. II: Breaking Degeneracies with Lensing and Dynamical Models
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);University of Oxford(牛津大学);Stony Brook University(石溪大学);University of Chicago(芝加哥大学)
本文利用Keck KCWI积分场光谱数据,结合Hubble空间望远镜影像的透镜模型约束,采用Jeans各向异性建模方法,研究14个强引力透镜星系的动力学质量密度分布,发现近等温幂律分布,并约束了质量片参数。
2026-04-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Source-position transformation -- an approximate invariance in strong gravitational lensing
引力透镜确定偏转器的精确质量或确定哈勃常数的精确估计的主要障碍是透镜观测量相对于质量片变换(MST)的简并性。MST是质量分布的全局修改,其使所有图像位置、形状和通量比不变,但其改变时间延迟。在这里,我们表明,另一个全球性的变换的透镜质量分布存在几乎离开图像的位置和通量比不变,其中MST是一个特殊的情况。而对于轴对称透镜,这种源位置变换精确地再现了所有强透镜观测量,它只近似地用于更一般的透镜情况。我们提供了粗略的估计的准确性,转换后的质量分布可以重现相同的图像位置作为原始的镜头模型,并提出了一个说明性的例子,其性能。这种新的不变性变换很可能就是为什么相同的强透镜信息可以用相当不同的质量模型来解释的原因。
2013-06-19 astro-ph.CO
Gravitational Lens Recovery with GLASS: Measuring the mass profile and shape of a lens
我们使用一种新的非参数引力建模工具-- \Glass{} --来确定需要什么样的数据质量(强透镜效应、恒星运动学和/或恒星质量)来测量透镜的圆平均质量分布及其形状。\Glass{}使用质量像素的欠约束自适应网格来对晶状体进行建模,搜索数千个模型以边缘化模型的不确定性。我们的主要发现如下:(i)对于纯透镜数据,具有宽红移分离的多个源给出了最强的约束,因为这打破了众所周知的质量片或陡度简并;(ii)具有时间延迟的单个四元体也表现良好,给出了质量分布和形状的良好恢复; ㈢恒星质量-对于恒星主导中心势的透镜-也可以打破陡度简并,使加倍的恢复几乎与具有时间延迟数据或多源红移的四倍的恢复一样好;(iv)恒星运动学提供了恒星$r_{1/2}$的半光半径质量的可靠测量,如果爱因斯坦半径为$r_E \neq r_{1/2}$,也可以打破陡度简并;(v)如果$r_E \sim r_{1/2}$,那么恒星运动学数据可以用来探测恒星速度各向异性$β$ -一个本身就很有趣的量。当来自透镜和/或其他探测器的质量分布信息变得多余时,这就开辟了使用强透镜来约束宇宙学模型的可能性。
2014-08-29 astro-ph.CO astro-ph.IM
Gravitational lensing $H_0$ tension from ultralight axion galactic cores
引力透镜的时间延迟提供了一种测量哈勃参数$H_0$的途径,一些分析表明,早期类型的探测器$H_0$的张力。透镜测量必须减轻由于透镜星系的质量建模系统的不确定性。特别地,透镜密度分布中的芯分量将形成近似的局部质量片简并,并且可以在正确的方向上偏置$H_0$以解决透镜化张力。我们认为超轻暗物质是产生这种星系核的一种可能机制。我们表明,如果质量为$m\sim10^{-25}$ eV的超轻轴子占宇宙学暗物质总密度的10%,那么具有大致所需性质的核心就可以自然产生。这种数量级的遗迹丰度可能来自真空失调。对清晰的大质量星系(包括银河系)的恒星运动学测量可能会提供一种测试这种情况的方法。在大质量椭圆透镜星系中,为了检验核心假设而进行的动力学分析一般不应该采用完美的质量片极限,因为忽略实际物理核心的有限范围会导致显著的系统误差。
2021-05-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Self-lensing of moving gravitational-wave sources can break the microlensing crossing timescale degeneracy
Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学)
研究移动引力波源经过大质量天体时产生的自透镜效应,发现其能打破微透镜中爱因斯坦半径穿越时标的简并,从而直接测量轨道距离并推断透镜质量。
2026-06-01 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
A New Hybrid Framework to Efficiently Model Lines of Sight to Gravitational Lenses
在强引力透镜系统中,光的弯曲通常由一个主星系主导,但可能会受到视线(LOS)上其他质量的影响。剪切和会聚可以用来近似不太重要的扰动(例如,那些远离透镜或具有小质量的扰动)的贡献,但对于更接近或更大质量的物体,需要包括高阶效应。我们开发了一个多平面透镜的框架,可以处理剪切和收敛处理的潮汐平面和精确处理的平面的任意组合(即,包括高阶项)。该框架解决了所有传统的透镜观测量,包括图像位置,通量和时间延迟,以促进透镜建模,包括由于沿LOS的质量的非线性效应。它平衡了精度(在必要时考虑高阶项)与效率(将所有其他LOS效应压缩到一组矩阵中,这些矩阵可以预先计算并缓存用于镜头建模)。我们确定了一个广义的多平面质量片简并,其中的有效剪切和收敛的总和在特定的,红移相关的权重因子的透镜平面。
2014-09-06 astro-ph.CO
Modified gravitational wave propagation with higher modes and its degeneracies with lensing
广义相对论(GR)的低能替代方案通常会修改引力波(GW)在传播过程中的相位。随着探测器灵敏度的增加,了解这些修改如何影响GW更高的模式,并解开可能的简并与天体物理现象成为关键。我们应用一般的形式主义-WKB的方法-解析求解波在空间域中的传播与修改的色散关系(MDR)。我们比较这种WKB的方法,应用一个固定的相位近似(SPA)在时间域中与时间延迟相关联的组或粒子的速度。为此,我们将SPA扩展到具有更高模式的通用信号,仔细跟踪参考相位和到达时间。我们发现,WKB的方法与SPA使用群速度一致,符合波传播的原则。然后,我们探讨了GW传播与MDR和GR中的强透镜GW之间的简并性,因为后者可以引入与频率无关的相移,该相移在较高模式的存在下不随源参数退化。我们发现,对于一个特定的MDR有一个确切的简并波传播,与粒子传播的SPA不同。对于其他情况下,我们搜索的MDR参数的值,最大限度地减少$χ^2$,并得出结论,强透镜GR GW可能被误解为GW在修改的重力。未来的MDR约束与更高的模式GW应包括频率无关的相移的可能性,允许在同一时间的修改后的重力和强透镜畸变的识别。
2022-08-15 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Which gravitational lensing degeneracies are broken in wave-optics?
本文研究引力波透镜化中波动光学机制下的透镜简并性,证明局域简并因对整体时间延迟面敏感而被打破,而全局简并因放大因子与哈勃常数完全简并仍难以打破。
2024-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Extrapolating the projected potential of gravitational lens models: property-preserving degeneracies
本文提出基于投影势离散化和二次规划生成保留透镜性质的等效模型的方法,用于研究引力透镜简并,并应用于SDSS J1004+4112星系团,证明质量再分布无法消除GRALE恢复的暗质量团块。
2024-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
SHARP VIII: J0924+0219 lens mass distribution and time-delay prediction through adaptive-optics imaging
强透镜类星体可以独立于任何其他方法提供哈勃常数($H_{0}$)的测量。其中一个关键因素是精密的高分辨率成像数据,如哈勃太空望远镜(HST)成像和地面望远镜的自适应光学(AO)成像,这些数据对透镜星系的质量分布提供了强有力的限制。在这项工作中,我们扩大了以前的分析,三个时间延迟透镜与AO成像(RXJ 1131 -1231、HE 0435 -1223和PG 1115 +080),并通过使用来自凯克望远镜的AO成像(作为SHARP的一部分获得)对J 0924 +0219进行联合分析(高角分辨率计划中的强透镜效应)AO的努力,HST成像来限制透镜星系的质量分布。假设一个平面的$Λ$ CDM模型与固定的$Ω_{\rm m}=0.3$,我们表明,通过边缘化两种不同的质量模型(幂律和复合模型)和它们的质量转换剖面通过质量片变换,我们得到$Δt_{\rm BA}h\hatσ_{v}^{-2}=6.89\substack{+0.8\\-0.7}$天,$Δt_{\rm CA}h\hatσ_{v}^{-2}=10.7\substack{+1.6\\-1.2}$天,和$Δt_{\rm DA}h\hatσ_{v}^{-2}=7.70\substack{+1.0\\-0.9}$天,其中$h=H_{0}/100~\rm km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}$是无量纲哈勃常数和$\hatσ_{v}=σ^{\…
2021-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA