The impact of line-of-sight structures on measuring $H_0$ with strong lensing time-delays
早期和局部宇宙观测的哈勃-勒梅特常数的测量结果显示出显着的差异。在试图了解这种不匹配的起源，需要独立的技术来测量H 0。一种这样的技术，强透镜时间延迟，将成为众多方法中的领先竞争者，由于即将到来的大强透镜样本。因此，了解这种方法固有的系统效应至关重要。在本文中，我们通过采用来自CosmoDC 2半解析河外星系目录的真实光锥来量化沿视线的附加结构的影响。使用多个透镜平面光线跟踪创建一组模拟强透镜系统，我们已经调查了视线结构对时延测量的影响，进而对H 0的推断值。我们还测试了现有的程序的可靠性校正视线的影响。我们发现，如果整合的视线结构的贡献是接近一个统一的质量片，在H 0的偏差可以通过包括一个恒定的外部收敛$κ_{ext}$在透镜模型中得到充分的纠正。然而，对于现实的视线结构，包括许多星系在不同的红移，这个简单的校正高估了偏差的量，线性依赖于中位数的外部收敛。因此，我们的结论是，镜头建模必须纳入多个镜头平面，以考虑视线结构的准确和精确的推断H 0。
2021-04-12 astro-ph.CO
Gravitational Lensing in Spherically Symmetric Spacetimes
本文提出了一个用1+1+2协变方法研究球对称时空中引力透镜的框架。的偏转角的一般公式推导出来，我们展示了如何可以用来恢复史瓦西时空的标准结果。
2010-02-10 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Hierarchical Bayesian scheme for measuring the properties of dark energy with Strong gravitational lensing
为了了解我们的宇宙，目前的天空观测已经非常精确。勘测图提供的现象之一是引力效应。阿尔伯特·爱因斯坦（1936）首先基于他的广义相对论讨论了引力透镜效应的可能性，这可能会给我们一些关于宇宙学的信息。我们经常将这些效应按微透镜、弱透镜和强透镜类型分类。本文主要研究强引力透镜，特别是双源平面透镜系统。最近人们认识到，双透镜事件可以为我们提供另一种约束宇宙学参数的方法。为了大致了解“可以找到多少个这样的透镜事件”，我们建立了一个玩具模型，然后使用几个贝叶斯模型，以便对人工绘制的数据集进行统计分析。结果表明，双透镜实际上是约束宇宙学参数的有希望的对象。
2018-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Amplitude and phase fluctuations of gravitational waves magnified by strong gravitational lensing
我们讨论了菲涅耳尺度上的小尺度密度扰动如何影响几何光学中被引力透镜放大的引力波的振幅和相位。我们推导出连接小尺度密度扰动与振幅和相位波动的方程，以表明这种微扰波动光学效应在宏观模型放大率的存在下显着增强，从而可以很容易地观察到高度放大的引力波的振幅和相位波动。我们讨论了由于恒星，暗物质子结构，模糊暗物质和原始黑洞微透镜预期的信号。
2022-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Line-of-sight effects in strong lensing: Putting theory into practice
提出了一种通过图像重建精确推断星系尺度强透镜系统视线积分透镜效应的简单方法。我们的方法使我们能够从主要的强透镜偏转器中分离出弱透镜LOS效应。我们使用模拟数据测试我们的方法，并表明强透镜系统可以精确探测宇宙剪切，其剪切项的精度为HST类数据集的$\pm 0.003$（统计误差）。我们应用我们的形式主义重建镜头COSMOS 0038+4133和它的视线。此外，我们估计的LOS属性与晕渲染估计的基础上的COSMOS场星系和星系晕连接。这两种方法在其信息内容上是独立的和互补的。我们发现，当估计在强透镜系统的收敛，进行联合分析提高了一个因素的两个相比，晕模型的分析措施。此外，强透镜重构的约束导致了LOS星系晕质量的更严格的约束。多个强透镜系统的联合约束可能会增加有价值的信息，星系晕连接，并可能允许独立的弱透镜剪切测量校准。
2017-04-28 astro-ph.CO
Probing the dark matter issue in f(R)-gravity via gravitational lensing
本文从引力透镜的角度讨论了一般解析f（R）引力理论的弱场极限。虽然引力势中的一个额外的汤川项改变了相对于广义相对论标准牛顿极限的动力学，但由于后牛顿极限中的适当抵消，无质量粒子的运动结果不受影响。因此，所有的透镜观测量都等于从广义相对论已知的观测量。由于f（R）-引力声称，除其他事项外，是一个可能的解决方案，以克服在维里化系统中的暗物质的需要，我们讨论的影响，我们的结果的动力学和引力透镜分析。在这个框架下，动力学理论原则上能够再现天体物理学的观测结果，而不需要再回到暗物质，但是在引力透镜的情况下，我们发现暗物质是一个不可避免的成分。另一个重要的含义是，在后牛顿极限下，引力透镜不能约束这些扩展理论，因为它们的预言与广义相对论没有区别。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc
Modelling the line-of-sight contribution in substructure lensing
我们研究如何爱因斯坦环和放大弧的小质量的暗物质晕沿视线放置到引力透镜系统的影响。通过比较引力签名的视线晕与透镜星系内的子结构，我们得出一个质量红移关系，使我们能够重新调整检测阈值（即最低可检测质量）的子结构的检测阈值的视线晕在任何红移。然后，我们量化的视线的贡献，可以通过强引力透镜检测到的低质量物体的总数密度。最后，我们评估了不同质量和红移的子结构和视线晕之间的简并性，以提供对当前和未来检测的统计解释，目的是区分CDM和WDM。我们发现，视线晕统计上占主导地位的子结构，由一个量，强烈依赖于源和透镜红移，并选择暗物质模型。对于低透镜和源红移（对于SLACS透镜），子结构约占微扰子总数的30%，但对于高红移系统，子结构不到10%。我们还发现，对于具有足够高的信噪比和角分辨率的数据，双透镜平面配置产生的非线性效应使得人们能够通过观测恢复视线晕红移。在68%的置信水平下，绝对误差精度为0.15。
2018-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak lensing by galaxy troughs with modified gravity
我们研究的印记，超越GR的引力理论可以留下的视线方向，主要是halo-undersense（称为槽）和halo-overdense周围的透镜信号。为了进行我们的调查，我们认为正常的分支DGP重力，以及其直接修改的透镜势的唯象变体。这些模型的预测得到N体模拟和射线追踪方法使用ECOSMOG和Ray-Ramses代码。我们分析了堆叠透镜收敛轮廓周围的欠密和过密的视线，表现出，分别抑制和提升w.r.t.视野中的平均值。在这些模型中对重力的修改加强了信号w.r.t. $Λ{\rm CDM}$以与尺度无关的方式。我们发现，这种效果的大小是相同的，无论是undergense和overdense视线，这意味着沿过密方向的天空中的密度场没有足够的演变，以触发屏蔽机制的抑制效果。这些结果是鲁棒的变化，在最小晕质量和红移范围内用于确定视线，以及不同的视线孔径大小和标准的低密度和高密度阈值。
2017-02-24 astro-ph.CO
Neural posterior estimation of the line-of-sight and subhalo populations in galaxy-scale strong lensing systems
University of Minnesota（明尼苏达大学）；University of New Mexico（新墨西哥大学）；University of Chicago（芝加哥大学）
本研究探讨神经密度估计器能否从强引力透镜图像中识别暗物质次亚结构和视线上方晕的各向异性特征。
2025-11-21 astro-ph.CO
Impact of line-of-sight structure on weak lensing observables of galaxy clusters
EPFL（瑞士联邦理工学院）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；Leiden University（莱顿大学）
本研究基于FLAMINGO模拟量化视线结构对星系团弱引力透镜参数恢复的影响，发现球形NFW模型存在显著质量、轴比偏差，指出未来高红移巡天需用含光锥的模拟校准流程。
2025-09-16 astro-ph.CO
Galaxy cluster strong lensing: image deflections from density fluctuations along the line of sight
研究星系团质量分布的标准方法是通过背景星系的强透镜效应，其中同一源的多个图像的位置限制了星系团的表面质量分布。然而，目前的参数化质量模型往往只能再现观察到的位置，在一个或几个弧秒，这是比位置测量不确定性更差。对这种差异的一种解释是，光线路径的额外扰动是由视线上的物质密度波动引起的。我们通过计算由密度波动引起的角偏转的统计期望值来研究这一点，这可以在给定物质功率谱的情况下完成。我们发现，密度涨落确实可以产生几个角秒的偏转。我们还发现，一个特定的图像的偏转角预计将增加源红移和天空上的角距离的镜头。由于相邻图像的光线通过几乎相同的密度波动，因此图像的预期偏转角度可以高度相关。这意味着，视线密度波动是一个显着的，可能占主导地位的强透镜质量建模系统，并设置一个下限，以及集群质量模型可以预期复制观察到的图像位置。我们讨论了在质量模型拟合过程中应如何明确地考虑偏转和相关性。
2011-12-08 astro-ph.CO
MACS J0416.1-2403: Impact of line-of-sight structures on strong gravitational lensing modelling of galaxy clusters
利用星系团的强引力透镜这一有力工具来研究最高红移宇宙和星系团的质量分布依赖于精确的透镜质量模型。在这项工作中，我们提出了第一次尝试建模的视线质量分布，除了集群，扩展以前的建模技术，假设质量分布是在一个单一的透镜平面。我们聚焦于哈勃前沿场星系团MACS J0416.1-2403，我们的多平面模型再现了观测到的图像位置，均方根偏移约为0.53”。从这个最佳拟合模型开始，我们模拟了一个模拟集群，类似于MACS J0416.1-2403，以探索集群质量建模的视线结构的影响。通过系统地分析不同模型假设下的模拟星系团，我们发现忽略透镜环境对图像位置的重建有显著影响（rms ~0.3”）;将视线星系视为处于星系团红移可以部分减少这种偏移。此外，前景星系比背景星系更重要。虽然透镜化的多个图像的放大因子对于其中的~95%被恢复在~10%内，但是位于临界曲线附近的那些~5%可能受到排除模型中的透镜化环境的显著影响（高达~200的因子）。此外，视线星系不能解释MACS J0416.1-2403和N体模拟星系团之间大质量暗晕性质的明显差异。由于我们的MACS J0416.1-2403模型与视线星系只减少了适度的均方根偏移的图像位置，我们得出结论，额外的复杂性，如更灵活的晕形状，将需要在未来的模型MACS J0416.1-2403。
2017-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy-galaxy strong lens perturbations: line-of-sight haloes versus lens subhaloes
我们重新推导干预线的视线晕相对于透镜subhaloes在星系-星系强透镜观测，这些扰动可以产生可检测的图像波动的数密度。先前的研究已经通过比较它会引起的透镜偏转角和透镜内的次晕引起的偏转角来计算视线小质量暗晕的检测极限。然而，这过于简化了观测结果在次晕和视线晕之间的差异。此外，它没有考虑到一个额外的subhalo和主透镜的不确定属性之间的简并。更符合现实世界的观察分析，我们认为，只有当添加到一个平滑的模型产生了统计上显着的改善重建图像的视线晕检测。我们发现，在以前的文献中，可检测的视线扰动的数密度被高估了多达两个因素。对于典型的透镜几何形状和配置，非常深的成像是敏感的两倍多的视线扰动subhaloes，但中等深度的成像是敏感的视线扰动比subhaloes。
2022-09-26 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
The influence of the matter along the line of sight and in the lens environment on the strong gravitational lensing
我们调查的影响，沿视线和在透镜环境中的图像配置，相对时间延迟，以及由此产生的强引力透镜模型的物质。物质在空间的分布和引力束缚晕的性质是以千年模拟为基础的。在我们的数值实验中，我们考虑了均匀宇宙模型中的孤立透镜，以及被近邻和/或靠近视线的物体包围的同一透镜，这给出了光传播的四种不同描述。我们比较的镜头建模，忽略了环境和视线的影响，当应用到图像配置产生的方法部分或全部考虑到这些影响的结果。我们表明，在红移z=2的源的影响确实是重要的，可能会阻止成功拟合的透镜模型在相当大的一部分模拟图像配置，特别是当考虑到相对时间延迟。为了对模型进行良好的约束，我们将自己限制在四个图像的配置上。我们考虑80个镜头和大量的源位置在每种情况下。透镜邻域和视线的影响将扩散引入偏转角的拟合值中，其转化为透镜速度色散的4%的扩散。类似地，对于透镜轴比，我们得到10%的扩散和6%的哈勃常数。当对所有透镜和考虑的所有图像配置进行平均时，这些参数（包括哈勃常数）的中值拟合值与模拟中使用的值相差不超过1%。
2014-01-16 astro-ph.CO
Lensing of 21-cm Fluctuations by Primordial Gravitational Waves
来自黑暗时代的21厘米辐射强度模式的弱引力透镜畸变可以几何地分解为旋度和无旋度分量。原始引力波的透镜效应会产生旋度分量，而密度涨落的透镜效应的贡献则被强烈抑制。在21厘米背景下的角涨落延伸到非常小的角尺度，并且在不同频率下的测量探测了红移空间中不同的壳层。因此，有大量的信息可以用来重建透镜场的旋度分量，从而可以探测到小到r ~ 10^{-9}的张量与标量之比--远小于目前可获得的值。
2011-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Probing the theory of gravity with gravitational lensing of gravitational waves and galaxy surveys
引力波应变与即将到来的星系巡天的互相关以一种新的方式探索引力理论。这种方法能够通过结合来自引力波的引力透镜和时空中的引力波的传播的影响来检验引力理论。我们发现，在10年内，结合先进的LIGO和处女座探测器网络与计划星系调查应该检测弱引力透镜的引力波在低红移宇宙（$z<0.5$）。随着下一代引力波实验如旅行者号、LISA、宇宙探测器和爱因斯坦望远镜的出现，我们可以利用电磁波和引力波探测器之间的协同效应，将引力理论的测试扩展到更大的红移。
2020-03-20 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Out of sight, out of mind? The impact of correlated clustering in substructure lensing
揭示暗物质结构在质量尺度上的存在的一个有希望的途径是通过它们对强引力透镜的影响。我们研究的作用，本地，镜头接近集群在提高透镜的概率相对于子结构和非集群的视线（LOS）晕的贡献。使用两个宇宙学模拟，可以解决晕质量的$M_{\rm halo} \simeq 10^{9}\ M_{\odot}$（在一个模拟框的长度$L_{\rm box}{\sim}100\,{\rm Mpc}$）和$10^{7}\ M_{\odot}$（$L_{\rm box}\sim20\,{\rm Mpc}$），我们表明，在透镜主机附近的集群产生一个明显的增强相对于一个假设的非集群晕，持续到$> 20\,R_{\rm vir}$。这种增强超过了使用双晕项来解释聚类的估计，特别是在$2-5\,R_{\rm vir}$内。我们提供了一个分析表达式，这种过剩，集群的贡献。我们发现，本地集群提升预期的$10^9 \ M_\odot$扰动晕${\sim}35\%$相比，单独的子结构，结果将显着提高预期的信号低红移（$z_l \simeq 0.2$）镜头，其中子结构贡献大幅相比LOS晕。我们还发现透镜相对于视线的取向（例如，视线是否通过透镜的长轴）也可以对透镜信号产生显著影响，与随机取向相比，将计数增加额外的$\sim 50\%$。如果发现的透镜偏向于沿着其主轴定向，这可能是重要的。
2021-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cluster Weak Gravitational Lensing
背景星系的弱引力透镜是研究星系团中物质分布的一种独特而直接的方法。本文综述了星系团弱引力透镜的几个重要方面，以及在测量星系团透镜轮廓和约束星系团结构参数方面的最新进展。
2010-03-25 astro-ph.CO
On the Effects of Line-of-Sight Structures on Lensing Flux-ratio Anomalies in a LCDM Universe
在多透镜类星体图像中观察到的通量比异常最有可能解释为叠加在主透镜的底层光滑物质分布上的扰动结构的结果。冷暗物质宇宙学模型预测，大量的子结构应该生存在更大的晕内，但令人惊讶的是，这一人口本身已被证明不足以解释观测到的类星体的多个图像的通量比分布。沿着视线投射到主透镜上的其他光晕（以及它们自己的下光晕）被认为是额外的扰动源。在这项工作中，我们使用射线跟踪通过千年II模拟，调查由于质量m> 1 E8 Msun/h的晕和次晕的投影效应的重要性，并将我们的分析扩展到较低的质量，m> 1 E6 Msun/h，使用蒙特卡罗晕分布。我们发现，违反的大小强烈依赖于密度分布和浓度的干预晕，但集群只起着很小的作用。对于一个典型的透镜几何（透镜在红移0.6，光源在红移2），背景光晕（在主透镜后面）比前景光晕更容易引起破坏。我们的结论是，视线结构可以作为重要的内在子结构在造成磁通比异常。在LCDM宇宙中，透镜内和沿着视线的扰动结构的组合效应导致20- 30%的尖点违反概率。这说明了模型和当前数据之间的差异，但需要更大的观测样本来对理论进行更有力的检验。
2012-02-07 astro-ph.CO
Testing the gravitational lensing explanation for the MgII problem in GRBs
60%的伽马射线暴（GRB）显示出强烈的MgII吸收系统，这是沿类星体视线观察到的速率的2倍。覆盖因子的差异很可能是类星体被尘埃遮蔽的结果，或者是许多伽玛暴被强烈引力透镜化的结果。我们分析观测的伽玛暴，显示出强大的前景MgII吸收。我们Monte-Carlo的前景星系之间的距离在HUDF和视线随机分布的半径内的覆盖因子，并发现星系位于系统更接近所观察到的伽玛暴的位置比预期的随机视线。在小的碰撞参量下，这种过密度在统计学上比GRB余辉光谱中众所周知的Mg II吸收剂过量更鲁棒，并为Mg II吸收研究提出了一个新的难题。过密度不能用伽玛射线暴样品中的遮蔽来解释，而是引力透镜的自然结果。在研究具有强MgII吸收的GRB样本附近星系的特定配置时，我们发现了几个有趣的透镜候选者。我们的研究结果表明，透镜提供了一个可行的贡献所观察到的增强沿视线到伽玛射线暴的强MgII吸收，我们概述了未来的观测结果，最终检验这一假设。
2012-06-04 astro-ph.CO
Gravitational-Wave Fringes at LIGO: Detecting Compact Dark Matter by Gravitational Lensing
利用引力波（GW）透镜为理解宇宙的小尺度结构开辟了一条新途径。我们发现，尽管它的粗角分辨率和短的观测时间，LIGO可以检测到的GW透镜引起的紧凑的结构，特别是紧凑的暗物质（DM）或原始黑洞的$10 - 10^5 \, M_\odot$，这仍然是有趣的DM候选人。通过GW频率啁啾来检测透镜效应，产生透镜效应模式的自然和快速变化：GW波形的\emph{frequency-dependent amplification and modulation}。作为一个最高频率的GW探测器，LIGO是一个独特的GW实验室，以探测这种轻紧凑的DM。凭借先进LIGO的设计灵敏度，三个探测器的一年观测可以乐观地将紧凑DM密度分数$f_{\rm DM}$限制在百分之几的水平。
2019-01-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Wave Mechanics, Interference, and Decoherence in Strong Gravitational Lensing
本文回顾了引力透镜中的波动力学效应理论，推导了Fresnel-Kirchoff衍射积分，分析了干涉效应可观测的条件及其在提取互补信息中的作用，并探讨了致密低频暂现源对干涉引力透镜前沿的推动。
2023-04-03 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Weak Lensing by Intergalactic Mini-Structures in Quadruple Lens Systems: Simulation and Detection
我们基于N体和光线追迹模拟，研究了类星体星系强透镜系统中视线结构对四重像的弱透镜效应，该系统可以分辨质量为10^5太阳质量的晕。中间的晕圈和空隙干扰透镜图像的放大率以及它们由于透镜作用的相对位置。当透镜图像的相对角位置的偏移被约束为<0.004弧秒时，放大率通常改变O（10%）。由视线结构引起的投影密度扰动的约束振幅为O（10^8）太阳质量/弧秒^[2]。这些结果是一致的，我们的新的分析估计的基础上的两点相关的密度波动。观测到的中红外（MIR）流量比的6个类星体星系透镜系统的四重图像同意与数值估计值，而不考虑subhalos居住在透镜星系。我们发现，在视线的投影密度扰动的约束平均振幅是负的，这表明透镜图像的流量扰动主要是由miniovoids和minihalos在欠密区域。我们导出了一个新的拟合公式，用于估计放大率扰动的概率分布函数。我们还发现，放大率扰动的平均幅度大致等于标准差，而不管模型参数。
2014-03-06 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
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
Gravitational Lensing Effects in the LTB Model
在这次演讲中，我们讨论了如何估计引力透镜效应的一个本地空洞的CMB偏振使用LTB模型。
2010-03-15 astro-ph.CO
A Novel Test for MOND: Gravitational Lensing by Disc Galaxies
本文提出利用盘状星系强引力透镜作为MOND的新检验，发现纯MOND效应主导透镜并产生非平凡关联，且预测透镜数量显著增加，可用于区分暗物质模型并约束插值函数。
2025-05-27 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Image simulations for strong and weak gravitational lensing
引力透镜已被确定为解决不同尺度天体物理学基本问题的有力工具，从系外行星识别到宇宙学中的暗能量和暗物质表征。图像模拟在实现引力透镜的全部潜力方面发挥了重要作用，它提供了一种解决系统误差表征、管道测试、校准分析、代码验证和模型开发等需求的方法。本文综述了强、弱引力透镜中图像模拟的产生和应用
2020-03-16 astro-ph.CO
lensingGW: a Python package for lensing of gravitational waves
先进的LIGO和先进的Virgo可以在未来几年内观察到第一个透镜引力波，而未来的爱因斯坦望远镜可以观察到数百个透镜事件。地基引力波探测器可以分辨出观测频率倒数数量级的到达时间差。由于LIGO/Virgo的频带跨度从几个$\rm Hz$到几个$ \rm kHz$，因此当前干涉仪的典型时间分辨率为毫秒级。当微透镜嵌入星系或星系团中时，透镜效应会变得更加突出，并导致在LIGO/Virgo频率下可观察到的时间延迟。因此，引力波可以提供一个令人兴奋的替代探针的微透镜。然而，目前，在引力波透镜的背景下，只有少数透镜配置已经制定出来。在本文中，我们提出了lensingGW，一个Python包，旨在处理强和微透镜的紧凑的二进制和相关的引力波信号。这种协同作用铺平了道路，系统的参数空间调查和检测任意的镜头配置和紧凑的来源。我们展示了lensingGW的工作机制及其用于研究嵌入在星系中的微透镜。
2020-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Resource Letter: Gravitational Lensing
这封资料信提供了一个关于引力透镜及其应用的文献选择指南。期刊文章、书籍、流行文章和网站被引用了以下主题：引力透镜的基础、宇宙学的基础、引力透镜的历史、强透镜、弱透镜和微透镜。
2012-06-04 astro-ph.CO astro-ph.EP
Effect of gravitational lensing on the distribution of gravitational waves from distant binary black hole mergers
对双黑洞合并的红移和啁啾质量分布的详细观测有望为它们的起源提供线索。本文建立了一个同时考虑强、弱引力透镜的引力透镜放大率概率分布函数的混合模型，并利用它研究了引力透镜放大率对正在进行和将来的引力波观测中发现的遥远双星黑洞合并产生的引力波分布的影响。我们发现，引力透镜放大的效果是显着的，在高端观察到的啁啾质量和红移分布。虽然观测到的啁啾质量分布中的高质量尾是由高度放大的引力透镜事件产生的，但我们发现，高度缩小的强透镜事件图像在观测到的红移分布中产生了高红移（$z_{\rm obs}> 15$）尾，这在第三代引力波天文台中很容易观察到。这样一个缩小的，明显的高红移事件预计将伴随着一个放大的图像，通常是观察到的缩小图像前$10-100$天。对于产生明显非常高的啁啾质量的高度放大的事件，我们期望具有相似放大率的事件对，其时间延迟通常小于一天。这项工作表明了引力透镜放大（缩小）对解释明显非常高质量或红移的引力波事件的至关重要性。
2018-08-06 astro-ph.CO
Gravitational lensing of gravitational waves: wave nature and prospects for detection
讨论了合并双星中引力波信号的引力透镜效应。我们描绘的政权，波浪效应是显着的政权，几何限制可以使用。在此基础上，重点研究了微透镜效应以及强透镜和微透镜的组合效应。我们发现，微透镜与强透镜相结合，可以引入随时间变化的相移的信号，因此可以导致可检测的差异，观察到的信号由强透镜产生的不同图像。这与天空中用于引力波检测的信号源的粗略定位相结合，可能使得难以识别对应于不同图像的信号的共同来源并且难以使用诸如时间延迟的可观测量。在我们能够可靠地识别对应图像的情况下，个体图像的微透镜化可以用作约束微透镜的性质的工具。引力波的源可以由于星系盘/晕中的透镜而经历微透镜效应，或者即使在没有强透镜效应的情况下，也可以由于居间星系中的透镜而经历微透镜效应。一般来说，这种可能性很小，只有一个例外：位于银道面的河外引力波源极有可能是微透镜。波效应在这种情况下是极其重要的。在检测到具有低SNR的这种源的情况下，微透镜效应或其他情况的发生的不确定性在源的参数中引入了附加的不确定性。
2019-12-12 astro-ph.CO
Weak gravitational lensing
根据广义相对论的理论，质量以类似于凸玻璃透镜的方式使光偏转。这种引力透镜效应是不对称的，导致图像失真。这些扭曲允许在广泛的尺度上对宇宙结构进行统计量化，并绘制暗物质和可见物质的空间分布图。我们总结了弱引力透镜的理论和评论的应用星系，星系团和宇宙中的大尺度结构。
2016-12-20 astro-ph.CO
Host Dependence and Line-of-Sight Effects on Galaxy-Galaxy Strong Lensing in Clusters
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Yale University（耶鲁大学）；University of Michigan（密歇根大学）；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天文与空间科学观测站）；Philipps Universität Marburg（马尔堡菲利普斯大学）
本研究探讨星系团中GGSL观测与模拟的差异，发现视线相关物质、重子物理及爱因斯坦半径影响GGSL概率，视场定义会改变差异程度，尚未明确解决该差异问题。
2026-09-01 astro-ph.CO
A Semi-analytic Ray-tracing Algorithm for Weak Lensing
我们提出了一种新的光线跟踪算法来测量弱透镜剪切和收敛场直接从N体模拟。我们计算光线的偏转由3-D质量密度场或引力势沿视线上的网格网格的基础上，而不是使用投影的2-D透镜平面。我们的算法使用简单的解析公式，而不是数值积分在沿视线的投影密度场的计算，因此是计算效率，准确和简单的实现。这将证明在解释下一代调查数据时很有价值，这些调查将对数千平方度的天空成像。
2010-12-07 astro-ph.CO
Can continuous density profile correctly describe strong gravitational lensing?
强引力透镜是探测宇宙的重要工具。在引力透镜的理论分析中，假设连续密度剖面能正确描述透镜星系。但事实上，这一假设从未得到严格的检验。本文讨论了这一问题，指出如果我们用离散密度剖面来模拟透镜星系，那么像的位置不会改变，但放大倍数会增加。强透镜引力波可以在未来验证这一结论。
2017-11-07 astro-ph.CO
Weak Lensing by Line-of-sight Halos as the Origin of Flux-ratio Anomalies in Quadruply Lensed QSOs
本文利用四重像在一个协调的LCDM宇宙中研究了类星体-星系强透镜系统中质量小于10^7太阳质量的视晕和次视晕的弱透镜效应。利用从N体模拟中获得的多项式拟合的非线性功率谱P（k），可以分辨质量为M ~ 10^5太阳质量的晕，或同向波数为k ~ 3*10^2 h/Mpc的结构，我们发现由于干涉晕引起的放大率扰动与主透镜的放大率扰动之比通常为~在不考虑主透镜内部子结构影响的情况下，对6个观测到的类星体-星系透镜系统在中红外波段的四重像，预测值与估计值符合得很好。我们还发现，6个透镜的收敛扰动的估计幅度增加与理论模型预测的源红移。利用外推的物质功率谱，我们证明了视线中质量为M=10^3-10^7太阳质量的小晕或亚晕，或者同向波数k=3*10^2-10^4 h/Mpc的结构可以显著影响透镜图像的放大率。类星体-星系强透镜系统中的通量比异常为我们研究质量小于10^6太阳质量的小晕的成团性质提供了一个独特的途径。
2012-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reconstruction of Gravitational Lensing Using WMAP 7-Year Data
大尺度结构的引力透镜在宇宙微波背景中引入了非高斯性，并印刻了一个新的可观测量，它可以作为宇宙学的探针。我们应用一个四点估计威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的7年共加温度图单独重建的引力透镜信号。对高斯噪声进行了模拟和扣除，并对高阶噪声进行了研究。我们测量的引力透镜信号的统计幅度为$\mathcal {C}$ = $1.27\pm 0.98$使用的所有相关的W和V波段差分组件（DA）。因此，我们得出结论，WMAP 7年的数据本身，不能检测透镜。
2011-11-09 astro-ph.CO
An excess of non-Gaussian fluctuations in the cosmic infrared background consistent with gravitational lensing
宇宙红外背景（CIB）是引力透镜。从宇宙微波背景（CMB）的透镜分析中继承的二次估计技术可以应用于检测CIB透镜效应。然而，CIB波动本质上是强非高斯的，使得CIB透镜重建高度偏置。我们进行了数值模拟，以估计固有的非高斯性，并建立了一个互相关的方法来精确地提取CIB透镜信号从原始数据。我们将这种技术应用于CIB数据从普朗克卫星和交叉相关的CIB数据，星系数计数和CMB透镜的潜力得到的透镜估计。我们在$>4σ$检测到与透镜贡献一致的过量。
2019-05-06 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
Gravitational Lensing of the supernovae from the Supernova Legacy Survey (SNLS)
沿着从远处物体传来的光的传播视线存在质量不均匀性，这会引起光子飞行路径的偏转。这种现象被称为引力透镜。透镜可以对源产生畸变（剪切）和各向同性放大效应。本文研究了透镜放大率对Ia超新星的影响。透镜效应的存在会给光源的亮度分布带来污染源（在我们的情况下是SN Ia）。因此，它也使人们能够计算透镜效应间接从哈勃图（即从残差到哈勃图）。在这篇论文中，我们计算了这两种效应之间的相关性：哈勃残差和由视线前景暗物质晕计算的SN透镜放大率。这两者之间的正相关的检测将表示透镜化信号检测的积极性。数据样本是来自SNLS五年完整数据的光谱SNe Ia样本，哈勃残差是对SNLS 5数据进行的初步宇宙学分析。我们在2.51 σ处获得了ρ= 0.177的信号。这一结果与以往SNLS三年数据透镜分析结果一致。
2018-06-27 astro-ph.CO
Lensing efficiency for gravitational wave mergers
我们深入了解引力透镜对通过引力波观测到的合并双星的估计分布的影响。我们量化的几何光学极限的引力波事件的放大效率，我们比较电磁的情况下，通过最小的假设的源人口的内在属性的分布。我们发现，透镜效应留下一个可识别的签名上观察到的速率，并且它们可以是突出的，只有在一个非常陡峭的质量函数（或红移演化）的存在下，主要是在低推断红移。我们的结论是，引力放大率并不代表一个重要的系统的引力波合并研究在LIGO-Virgo时代。
2020-01-04 astro-ph.CO
Measuring Line-of-sight Distances to Haloes with Astrometric Lensing B-mode
本文提出利用强透镜系统中多重图像间的相对天体测量位移，通过测量B模和E模来确定暗晕的视线距离比，并利用时间延迟打破质量片简并，从而降低哈勃常数测量的不确定性。
2025-01-23 astro-ph.CO
Analyzing Line-of-sight selection biases in galaxy-scale strong lensing with external convergence and shear
本文提出结合大尺度结构模拟与非线性修正构建强透镜视线外部会聚和剪切联合分布的方法，量化了视线效应对透镜类型比例及哈勃常数推断的偏差，并公开了相关工具。
2025-06-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mapping the cosmic mass distribution with stacked weak gravitational lensing and Doppler lensing
暗物质晕代表物质分布中密度最高的峰。相反，宇宙空洞是宇宙中密度较低的区域。探测宇宙的质量分布需要各种方法，包括微弱的引力透镜，它微妙地改变了遥远源的形状，多普勒透镜，由于特殊的速度而改变了物体的表观尺寸和大小。在这项工作中，我们采用引力和多普勒透镜效应来研究宇宙空洞/晕及其周围的物质分布。我们使用相对论$N$体代码\texttt{gevolution}，产生质量扰动，并开发一个新的光线追迹代码，依赖于设计的射线束方法。我们考虑了三种类型的晕质量和空洞半径，并提取宇宙学信息，通过堆叠周围的空洞/晕弱透镜和多普勒透镜信号。本文的结果表明，结合引力和多普勒透镜效应来映射质量分布的最佳策略应该集中在红移范围$z\approx 0.3-0.4$。本文的建议是，未来的光谱调查应该集中在这些红移，并利用引力和多普勒透镜技术，以提取有关整个宇宙网络，特别是宇宙空洞内部的底层物质分布的信息。这可以为正在进行的或未来的低红移光谱调查提供补充的宇宙学分析。
2021-12-08 astro-ph.CO
Combining strong and weak lensing estimates in the Cosmos field
我们提出了一个综合的宇宙剪切分析的建模的视线扭曲的强透镜扩展弧和星系的形状测量在COSMOS领域。我们发展了一个框架来预测宇宙剪切的强透镜和星系形状测量的小尺度物质功率谱的基础上的协方差。弱透镜测量是使用来自COSMOS调查的数据进行的，该数据使用超快速图像生成器UFig（Berge 2013）的克隆方案进行校准。强透镜分析是通过对来自同一哈勃空间望远镜成像数据集的具有主透镜偏转器和外部剪切组件的透镜弧进行正演建模来进行的。与样本的三个强透镜剪切测量，我们提出了一个2-西格玛检测的互相关信号之间的两个互补测量的宇宙剪切沿同一视线。随着下一代地面和空间观测站的大样本镜头，两个探头的信号与大样本镜头的协方差允许系统检查，交叉校准的两个测量和小尺度剪切功率谱的测量。
2021-01-14 astro-ph.CO
Measuring line-of-sight shear with Einstein rings: a proof of concept
强引力透镜中的视线效应长期以来一直被认为是一个讨厌的问题。然而，最近有人提出，如果视线剪切不随透镜模型参数退化，它本身就可以是一个宇宙学可观测的。我们首先证明了视线剪切可以准确地测量从一个简单的模拟强透镜图像与%的精度。然后，我们将我们的分析扩展到更复杂的模拟图像和应力测试恢复的视线剪切时，使用有缺陷的拟合模型，发现它逃脱退化与镜头模型参数，虽然在牺牲精度。最后，我们检查潮汐近似的有效性，通过模拟和拟合的图像中产生的存在许多视线暗物质晕，发现一个明确的违反潮汐近似并不一定阻止从测量视线剪切。
2023-03-01 astro-ph.CO
Reducing the weak lensing noise for the gravitational wave Hubble diagram using the non-Gaussianity of the magnification distribution
引力波源是一种很有前途的宇宙学标准烛光，因为它们的本征光度由基础物理决定（并且对尘埃消光不敏感）。然而，由于沿视线结构的引力透镜，它们受到弱透镜放大率的影响。即使在完美的标准烛光测量的极限下，这种透镜效应也是距离测定中不确定性的来源。通常认为，到一个引力波源集合的距离的不确定性受到透镜放大率分布的标准偏差除以源数量的平方根的限制。在这里，我们表明，通过利用透镜放大率分布的非高斯性质，我们可以提高这种距离的确定，通常由2- 3的因素，我们提供了一个拟合公式的有效距离精度作为红移的源的透镜噪声占主导地位。
2010-06-27 astro-ph.CO
Recursion relations for gravitational lensing
弱引力透镜形式主义可以推广到强透镜制度，通过积分的测地偏差方程的非线性版本。由此产生的“轮盘赌”扩展概括的概念，收敛，剪切和弯曲到任意顺序。这种展开的独立系数是光学潮汐张量的屏幕空间梯度，其近似于弱场极限下通常的透镜势。从透镜图像，轮盘赌系数的知识原则上可以被反转以重建透镜的质量分布。在本文中，我们简化了轮盘赌展开，并推导出一个家庭的递归关系的各种系数，广义的凯撒-斯奎尔斯关系超出弱透镜制度。
2020-03-31 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Digging into dark matter with weak gravitational lensing
普通重子粒子（如质子和中子）只占宇宙中总物质的六分之一。剩下的是一种神秘的“暗物质“成分，它不通过电磁力相互作用，因此既不发射也不反射光。然而，越来越多的证据表明它的引力影响。在过去的几年里，在观测弱引力透镜方面取得了特别的进展，弱引力透镜是指由于前景质量周围的空间曲率而使来自遥远星系的光发生轻微偏转。哈勃太空望远镜最近的观测为暗物质的存在提供了直接的证据，并首次测量了它的性质。我们回顾了最近的研究结果，展望了未来引力透镜观测的前景和挑战。
2009-06-08 astro-ph.CO
Consistency relations of amplitude and phase fluctuations of gravitational waves magnified by strong gravitational lensing
Institute of Science Tokyo（东京科学大学）
研究通过强透镜和宇宙弱透镜共同作用，推导引力波振幅和相位波动的放大因子，并验证在强透镜存在时一致性关系仍保持原形式。
2026-07-07 astro-ph.CO
A gravitational lensing explanation for the excess of strong Mg-II absorbers in GRB afterglow spectra
伽玛射线暴余辉提供了一个探测星系际介质的高红移，补充了沿更丰富的类星体视线的观测。虽然类星体和伽玛暴余辉都应该提供先验的随机视线通过干预IGM，它已被观察到，强大的Mg-II吸收剂的两倍，可能会发现沿视线对伽玛暴。有人提出了几项建议来调和这种差异，但没有一项建议足以解释这种影响的程度。本文估计了星系及其周围质量分布对Mg-Ⅱ吸收统计的引力透镜效应。我们发现，多波段放大的偏见可能是非常强大的光谱伽玛暴余辉人口和引力透镜可以解释的吸收体密度的差异，可接受的陡峭的光度函数。该模型预测，大约20%-60%的光谱余辉样本（即26个源中的约5-15个）将被多次成像，因此导致重复爆发。我们表明，尽管有这么大的透镜分数，但由于伽玛射线暴搜索的有限天空覆盖范围，很可能还没有被偶然发现。我们预测，在最初衰变后的几个月和几年中，对明亮的GRB余辉位置进行持续的光学监测将导致对透镜GRB余辉的识别。透镜假说的证实将使我们能够将GRB光度函数限制在难以达到的微弱水平，这对GRB模型有潜在的影响。
2010-04-12 astro-ph.CO
