A new non-parametric method to infer galaxy cluster masses from weak lensing
提出一种从弱引力透镜观测推断星系团三维质量分布的非参数方法，假设球对称，能修正偏心问题，用 Julia 高效实现，并用 KiDS DR4 数据验证了 Abell 1835 和 Abell 2744 的质量分布，结果与文献一致。
2024-12-18 astro-ph.CO
Measuring dark matter ellipticity of Abell 901/902 using Particle Based Lensing
本文用非参数方法测量了Abell 901/902超星系团中暗物质晕的椭圆率和排列。这个超级星系团是一个在$0.5^{\circ}\times0.5^{\circ}$视野中的四个独立峰的系统。我们映射的质量分布的每个单独的峰使用改进版本的粒子基于透镜（PBL）和测量的椭圆率的暗物质晕与两个峰直接从质量图，并通过拟合到一个奇异的等温椭圆。A901 b的参数和非参数测量值一致，而两种技术的西南组位置角不同。我们将这种差异解释为西南峰存在的子结构。我们估计A901 b的$0.37\pm 0.1$轴比和西南群的$0.54^{+0.08}_{-0.09}$轴比。
2009-12-21 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
Lessons from the first multiply imaged supernova II: A parametric strong-lensing model for the galaxy cluster MACS J1149.5+2223
我们提出了一个参数化的，基于网格的透镜模型的星系团MACS J1149.5+2223，集中在第一个多重成像的超新星Refsdal的属性。该模型补充了我们在一篇配套论文中描述的针对该集群的更新的光迹质量（LTM）强透镜模型，并且使用相同的管道但具有不同的参数化生成。这两个模型以相对自洽的方式共同探索不同的可能解决方案，并可用于检查系统不确定性和两个参数化之间的相关差异。我们得到合理的相似（同意在$\simeq1-3σ$，在大多数情况下）的时间延迟和放大率，相对于S1，从两种不同的方法，虽然LTM预测似乎是系统的一些图像更短/更小。最值得注意的是，爱因斯坦交叉之间的时间延迟[和95\% CI]（特别是，图像S1），和SX，在最初发现十字架后大约一年出现的图像，在参数方法之间有很大的不同。（326 [300 - 359]天）和LTM方法（224 [198 - 306]天），这似乎低估了真实再现时间。这种系统性差异的原因目前尚不清楚。我们推测其可能的起源，并注意到SN Refsdal的属性的精确测量应该有助于更强烈地区分两种解决方案，从而在两种描述之间的内在形状的底层物质分布。我们还讨论了我们的结果的哈勃常数的影响。
2020-08-24 astro-ph.CO
The shape of the CMB lensing bispectrum
CMB的透镜效应产生了一个显著的双谱，这应该被普朗克卫星在5-sigma水平上检测到，并且可能是局部非高斯性的f_NL估计的不可忽略的偏差来源。我们在几个方向上扩展了目前对透镜双谱的理解：（1）我们对透镜双谱进行了非微扰计算，比以前的一阶计算精度提高了约10%;（2）我们演示了如何将透镜双谱的信号方差结合到其幅度的估计中，为以前的Monte-Carlo结果提供了一个很好的分析解释;（3）我们发现在极化中存在一个显著的透镜双谱，这是由于在低多极子下透镜势和E极化之间的一个先前未被注意到的高达30%的相关性。我们使用这种改进的理解的透镜双谱重新评估费舍尔矩阵的预测，无论是普朗克和宇宙方差有限的数据。我们确认，不可忽略的透镜效应引起的局部非高斯性估计偏差应该是鲁棒的可处理的，并且只会在完全忽略透镜效应的预测中将f_NL误差条提高几个百分点（但请注意，透镜效应仍然必须考虑到以获得无偏约束）。我们还表明，透镜双谱本身的检测意义最终限于9西格玛宇宙方差。的工具，我们开发的非微扰计算的透镜双谱是直接相关的其他计算，我们给出了一个明确的结构的一个简单的非微扰二次估计的透镜潜在的，并将其互相关功率谱的双谱。我们的数字代码作为CAMB和LensPix的一部分公开提供。
2011-03-01 astro-ph.CO
Mass & Light in Galaxy Clusters: Parametric Strong Lensing Approach
本文通过参数化强引力透镜建模，要求暗物质团块对应发光成分并考虑可靠先验，在多个星系团中发现平坦暗物质密度轮廓，并指出参数化方法可能产生误导性特征。
2024-11-05 astro-ph.CO
Enabling Non-Parametric Strong Lensing Models to Derive Reliable Cluster Mass Distributions. WSLAP+
在强透镜制度的非参数透镜模型的斗争，以实现足够的角分辨率的中心集群质量分布的有意义的推导。问题主要在于集群成员扰动透镜图像并生成额外的图像，需要高分辨率建模，即使我们主要希望了解相对平滑的集群组件。所需的分辨率是无法实现的，因为透镜图像之间的间隔比成员星系的偏转角大几倍，即使是最深的数据。在这里，我们绕过这个限制，将一个简单的物理成员星系之前，使用它们的观测位置和光度标度质量。这个星系的贡献被添加到一个相对粗糙的高斯像素网格中，用于模拟星系团的质量分布，扩展了我们建立的WSDG代码（Diego et al. 2007）。我们测试这个新的代码与模拟的基础上A1689，使用的像素属于多透镜图像和观察到的成员星系。以这种方式处理集群成员会导致收敛的解决方案，而无需诉诸正则化，很好地再现了输入集群和子结构。我们强调这种方法的能力，以恢复黑暗的子组件的集群，无关的成员星系。这种异常现象可以提供线索的性质不可见的暗物质，但很难发现使用参数化模型的子结构是由可见的数据。随着我们的分辨率和稳定性的提高，我们第一次表明，非参数模型可以足够精确地定位多透镜系统，从而实现完全自洽的解决方案，而不依赖于输入系统从不太客观的手段。
2013-04-08 astro-ph.CO
Non-parametric Cosmology with Cosmic Shear
我们提出了一种方法来测量宇宙的结构和背景几何的增长-没有关于基本宇宙学模型的先验假设。使用加拿大-法国-夏威夷透镜巡天（CFHTLenS）的剪切数据，我们同时重建的透镜振幅，线性内禀排列振幅，红移演变的物质功率谱，P（k，z），和共同移动的距离，r（z）。我们发现，透镜效应主要约束一个单一的全球功率谱振幅和几个共同移动的距离箱。我们的方法可以定位精确的尺度和红移，如果有的话，LCDM（Lambda-冷暗物质）失败了。我们发现，低于z = 0.4，测量到的共同移动距离r（z）比普朗克LCDM宇宙学预期的高约1.5 sigma，而在更高的红移，我们的重建是完全一致的。为了验证我们的重建，我们比较LCDM参数的限制，从标准的宇宙剪切似然分析，通过拟合的非参数信息，我们发现很好的协议。
2019-04-11 astro-ph.CO
Perturbative Approach to the Gravitational Lensing by a Non-spherically Distorted Compact Object
本文研究了非球形畸变致密天体的引力透镜效应。引力势的非球形性质由四极矩模拟。在四极子贡献很小的假设下，我们微扰地求解透镜方程，得到了像的位置和放大因子。我们发现，两个主要的图像的分离角只有轻微的改变，通过存在的四极贡献，而放大因子的差异可能会显着修改。我们的研究结果表明，即使是一个微小的非球面畸变的透镜电位可能会导致显着量的通量异常的透镜图像。
2011-06-27 astro-ph.CO gr-qc
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
Cosmology with galaxy-galaxy lensing on non-perturbative scales: Emulation method and application to BOSS LOWZ
我们描述我们的非线性仿真（即，内插）框架，结合了晕占据分布（HOD）星系偏差模型与$N$ -身体模拟的非线性结构形成，旨在准确预测投影集群和星系星系透镜信号从明亮的红色星系（LRG）的红移范围$0.16 < z < 0.36$上的共同运动尺度$0.6 < r_p < 30$ \hMpc。对于所考虑的所有尺度，在整个物理上合理的参数范围内，插值精度为$\lesssim 1-2$ %。我们正确地恢复的真实值的宇宙学参数$S_8 = ({σ_8}/{0.8228}) ({Ω_{\text{m}}}/{0.3107})^{0.6}$通过subhalo丰度匹配（SHAM）为基础的光锥设计近似匹配的SDSS LOWZ星系样本的属性产生的模拟测量。应用我们的模型重子振荡光谱巡天（BOSS）数据发布14（DR 14）LOWZ星系成团和星系剪切互相关测量与斯隆数字巡天（SDSS）数据发布8（DR 8）成像，我们进行了原型宇宙学分析边缘化的$w$ CDM宇宙学参数和星系HOD参数。在$3.5σ$张力下，我们得到了$S_8 = 0.847 \pm 0.037$的4.4%的测量值，与$1.00 \pm 0.02$的普朗克宇宙学结果一致。我们讨论了可能被低估的系统不确定性或天体物理效应，可以解释这种差异。
2019-12-04 astro-ph.CO
Systematics in lensing reconstruction: Dark matter rings in the sky?
非参数透镜方法是一种有用的方法来重建集群的透镜质量，而无需假设质量在集群中的分布方式。这些方法在具有大量约束条件的星系团的情况下特别有效。不隐含地假设发光物质跟随暗物质的优点在那些星系团处于非松弛动力学状态的情况下特别有趣。另一方面，非参数方法有几个限制，应该仔细考虑。我们探索了其中的一些限制，并重点关注它们对星系团CL 0024 +17周围可能存在的暗物质环的影响。我们通过一个已知径向轮廓密度的模拟星系团投影三个背景星系，并获得弧的地图（$θ$地图）。我们还计算了整个视场（3.3弧分）与模拟集群相关的剪切场。结合弧的位置和两个方向的剪切，我们使用两个单独的方法，双共轭梯度，和二次规划（QADP）重建的收敛映射的模拟集群进行反演的透镜方程。我们探索的收敛映射的解决方案的空间，并比较径向密度分布的模拟集群的密度分布。当逆矩阵算法被迫找到精确解时，我们遇到类似于环结构的系统效应，这明显偏离了原始的收敛图。使用非参数方法过拟合透镜效应数据可以产生类似于CL 0024中所声称的环状结构。
2011-10-18 astro-ph.CO
Impact of assembly bias on clustering plus weak lensing cosmological analysis
本文比较了标准HOD模型与结合组装偏置及环境依赖的扩展HOD框架，发现扩展模型能更准确重现非线性尺度的弱透镜信号，并建议用它来量化宇宙学分析中的建模系统误差。
2024-10-14 astro-ph.CO
Full Lensing Analysis of Abell 1703: Comparison of Independent Lens-Modelling Techniques
用两种不同的强透镜技术对弛豫星系团Abell 1703的内部质量分布进行了分析。我们的参数化方法具有再现多组多个图像所需的精度，基于质量近似跟踪光的假设。我们测试这个假设与一个完全非参数，自适应网格方法，没有知识的星系分布。由于成员星系必须包括在设计用于搜索透镜图像的模型中，因此在精细尺度上可以看到方法之间的差异，但在较大尺度上，暗物质的一般分布非常一致，具有非常相似的径向质量分布。我们从深多色斯巴鲁成像中添加未稀释的弱透镜测量，以获得完全独立于模型的质量分布，直至维里半径及更远。在弱透镜和强透镜之间的重叠区域中发现一致性，并且完整的质量分布由浓度参数$c_{\rm vir}\simeq 7.15\pm0.5$（和$M_{vir}\simeq 1.22\pm0.15 \times 10^{15}M_{\odot}/h$）的NFW模型很好地描述。Abell 1703位于标准$c$ -$M$关系之上，该关系是为标准$Λ$ CDM模型预测的，类似于具有精确确定的基于透镜的轮廓的其他大质量弛豫星系团。
2010-09-06 astro-ph.CO
Multi-scale cluster lens mass mapping I. Strong Lensing modelling
我们提出了一种新的技术来完善星系团质量分布的建模使用引力透镜。这个想法是结合“参数”和“非参数”方法的优势，以提高拟合的质量。我们开发了一个多尺度模型，允许更清晰的对比度，在密度较高的区域，约束的数量通常较高。我们的模型包括（i）一个多尺度网格的径向基函数与物理动机的配置文件和（ii）一个列表的星系尺度的潜力在该位置的星系团成员星系。不同大小的电位的这种布置允许以最少数量的参数达到模型的高分辨率。我们将我们的模型应用到研究良好的集群阿贝尔1689。我们估计我们的质量重建贝叶斯MCMC采样器。对于选定的多个图像的子集，我们设法减半预测和观察到的图像位置之间的误差相比，以前的研究。这要归功于多尺度模型在星系团和星系尺度之间的中间尺度上的灵活性。为本文开发的软件是公共lenstool包的一部分，可以在www.oamp.fr/cosmology/lenstool上找到。
2009-02-21 astro-ph.CO
Hubble Frontier Fields: systematic errors in strong lensing models of galaxy clusters - Implications for cosmography
星系团的强引力透镜效应是研究暗物质和约束宇宙几何的基本工具。最近，哈勃空间望远镜前沿场计划已经允许质量和放大率测量的显着改进，但透镜模型仍然有一个剩余的均方根在0.2弧秒和几个弧秒之间，尚未完全理解。系统误差必须得到更好的理解和处理，以便使用强透镜集群作为可靠的宇宙学探测器。我们已经分析了两个模拟的哈勃前沿场类星系团的哈勃前沿场比较挑战，战神和赫拉。我们使用几个估计（放大率，密度分布，椭圆度和方向的相对偏差）来量化我们的重建的好处，通过比较我们的多个模型，优化与参数软件LENSTOOL，与输入模型。我们已经量化了系统误差的影响，首先，从不同的密度分布和配置的选择，其次，从约束（光谱或光度红移，背景源的红移范围）的可用性在强透镜星系团的参数化建模，从而对宇宙学参数的检索。我们发现，在郊区的子结构有一个显着的多个图像的位置上的影响，产生更紧密的宇宙学轮廓。因此，加强了对大质量星系团周围的宽视场成像的需要。我们表明，竞争性的宇宙学约束也可以得到复杂的多峰集群和光度红移改善宇宙学参数的约束时，考虑一个狭窄的范围内（光谱）的红移的来源。
2017-06-16 astro-ph.CO
Perturbative and numerical study of nonlinear relativistic effects in weak lensing
Institute for Basic Science (IBS)（韩国基础科学研究院）；Universität Zürich（苏黎世大学）；Université de Genève（日内瓦大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
本文研究了弱引力透镜中非线性相对论效应，通过Jacobi映射方法推导了旋转场、剪切B模及其角功率谱，发现考虑Sachs基底平行运输后，旋转与剪切B模谱分离，且在大角尺度上修正达5%，并首次分析了框架拖拽对剪切B模角功率谱的影响。
2026-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Weak lensing mass modeling bias and the impact of miscentring
弱透镜观测的星系团密度分布的参数化建模导致了质量偏差，其详细的理解是至关重要的，在推导出精确的质量可观测的约束宇宙学模型的关系。借鉴现有的方法，我们开发了一个强大的框架来计算这种质量偏差在一个参数适合模拟的暗物质晕。我们表明，我们的方法具有的优势是独立的绝对噪声水平，因此，只有在一个给定的模拟和真实集群的模拟晕的代表性的晕的数量限制的偏差估计的准确性。虽然我们模拟的偏差为对数正态分布和晕Navarro-Frenk-White的配置文件，我们的方法可以推广到任何偏差分布和参数模型的径向质量分布。我们发现，对数正态假设是不严格有效的存在偏心的晕。我们调查使用的集群中心来自弱透镜的背景下的质量偏差，并初步发现，这样的质心可以产生合理的质量估计，如果收敛峰的信噪比约大于4。在这种情况下，我们还发现，标准的方法来估计弱透镜质量峰的位置不确定性，使用自举严重低估了真正的位置不确定性与低信噪比的峰值。虽然我们确定的质量和红移依赖的偏置分布的一些实验设置，我们的重点仍然是提供一个通用的方法来计算这样的分布。
2021-05-17 astro-ph.CO
Mass models of galaxy clusters from a non-parametric weak-lensing reconstruction
本研究利用非参数弱透镜去投影方法分析CLASH星系团，发现其圆周速度在大半径处平坦，且若加入额外正重子成分，星系团可符合星系定义的BTFR和RAR关系。
2025-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Strongest Cluster Lenses: An Analysis of the Relation Between Strong Gravitational Lensing Strength and the Physical Properties of Galaxy Clusters
强引力透镜效应为研究星系团核心的质量分布和高红移星系提供了独特的机会。使用$94$强透镜模型的$74$集群字段从\textit{Hubble}前沿领域（HFF），再电离透镜集群调查（RENIONATION Lensing Cluster Survey，SCHICS），斯隆巨弧调查（SGAS），建模与三个参数的方法，我们评估每个集群的透镜强度（区域与$|μ|\geq3$为$z_s=9$）。我们评估如何大规模的质量，预计的内核质量，以及预计的质量密度分布的内部斜率与透镜强度。虽然我们没有确定透镜强度和大尺度质量之间的强相关性，但我们揭示了投影质量密度分布的内斜率（$50$ kpc~$\leq r \leq~200$ kpc）指示透镜强度，并且可以设置集群可能的透镜强度的上限。我们发现，有效的爱因斯坦面积与透镜强度相关，一个大的（$\gtrsim 30^{''}0$）径向范围的透镜证据是一个强大的镜头的强有力的指标。这些结果可以帮助更有效地设计未来的观测，以最大限度地提高透镜强度。
2022-04-05 astro-ph.CO
Abell 611. II. X-ray and strong lensing analyses
本文给出了对弛豫星系团Abell 611（z=0.288）的X射线发射和强透镜系统的分析结果。我们通过非参数方法推导出X射线质量估计，得到半径r ~ 700 kpc范围内星系团内介质的密度和温度分布;假设星系团处于流体静力平衡，采用物质密度分布，我们可以通过X射线数据恢复Abell 611的总质量分布。我们推导出的总投影质量在中心区域的阿贝尔611执行其强大的透镜功能的参数分析，通过公开可用的分析软件Lenstool。作为最后一步，我们比较了两种方法得到的结果。我们得到了一个很好的协议之间的X射线和强透镜总质量估计在中心区域（即半径r ~100 kpc），而边际分歧之间的两个质量估计外推的强透镜的结果在外部空间范围。我们认为，在这种情况下，X射线/强透镜质量的不一致可以解释的重子分量和暗物质的相对贡献的不正确的估计，所造成的强透镜分析中的不同质量分量之间的固有简并。我们讨论了一些可能的系统误差，影响质量估计的效果。我们发现X射线温度的测量值（以及因此的X射线总质量）对光谱分析中采用的背景有轻微的依赖性，M_200值的总偏差为1 σ统计误差的量级。强透镜质量的结果，而不是敏感的参数化的星系晕质量的中心区域，特别是建模的Brilliant星团星系（BCG）重子组件。
2011-03-25 astro-ph.CO
The origin of peak-offsets in weak-lensing maps
在弱透镜质量图中确定的峰值的质心位置通常显示出相对于其他识别晕中心的方法的偏移，例如最亮的星系团或X射线发射质心的位置。在这里，我们研究了投影的大尺度结构（LSS），平滑的质量图，和形状噪声的弱透镜峰位置的效果。此外，我们将质量图中的偏移量与参数模型拟合中的偏移量进行比较。使用射线跟踪模拟通过千年运行$N$体模拟，我们发现，投影LSS不改变我们的模拟的空间分辨率的限制内的弱透镜峰的位置，这超过了典型的弱透镜地图的分辨率。我们的结论是，预计LSS，虽然一个主要的污染物弱透镜质量估计，是不是一个来源的混乱，确定晕中心。文献中通常报告的偏移是由形状噪声和平滑单独的组合引起的。这对于从质量贴图和模型拟合导出的质心位置都是正确的。
2011-10-12 astro-ph.CO
3D Reconstruction of the Density Field: An SVD Approach to Weak Lensing Tomography
提出了一种利用引力透镜剪切数据构造三维质量图的新方法。我们解决了透镜反演问题，使用截断奇异值（广义最小二乘估计的上下文中）没有先验假设的统计性质的信号。这个奇异值框架允许不同的滤波方法之间的定量比较：我们评估我们的方法旁边的先前探索的维纳滤波器的方法。我们的方法产生接近最佳的角分辨率的透镜重建，并允许集群大小的晕被鲁棒地去混合。它允许质量重建比维纳滤波器方法快2-3个数量级;特别是，我们估计可以在小时的时间尺度上执行具有弧分分辨率的全天空重建。然而，我们发现，线性，非参数重建有一个根本的限制，在红移方向上实现的分辨率。
2010-11-22 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
Golden gravitational lensing systems from the Sloan Lens ACS Survey. I. SDSS J1538+5817: one lens for two sources
我们提出了一个特殊的系统SDSS J1538+5817的透镜和测光研究，确定的SLACS调查。透镜是一个明亮的椭圆，红移z=0.143。使用两种不同的过滤器中的HST公共图像，两个背景源透镜到爱因斯坦环和双系统的存在被确定。我们在NOT进行的新光谱观测表明，这两个源位于相同的红移z=0.531。我们调查的总质量分布的透镜之间的1和4千秒差距的星系中心的参数和非参数透镜编码，描述的多个图像的点状物体。几种不同的透镜模型一致认为：（1）精确地再现了观察到的图像位置;（2）预测了一个接近轴对称的总质量分布，其中心和方向与光分布相同;（3）测量出在2.5 kpc的爱因斯坦半径内投影的总质量的值为8.11 x 10^{10} M_{Sun};（4）估计总质量密度分布比等温分布稍陡。将SDSS测光与CSP模型进行拟合，得出星系的恒星总质量为20 x 10^{10} M_{Sun}，爱因斯坦半径内的总质量中投射光的比例为0.9。通过结合透镜和光度质量测量，我们区分透镜的质量含量的发光和暗物质组件。这种双组分模型，这是可行的，只有在特殊的系统，如SDSS J1538+5817，导致描述的星系暗物质晕的全球性质。将这些结果推广到更大数量的透镜将大大提高我们对LCDM情景中星系形成和演化过程的理解。
2009-12-03 astro-ph.CO
Galaxy cluster lensing masses in modified lensing potentials
我们在直接修正透镜势的引力理论中，确定了从CLASH巡天中选出的19个X射线星系团星系团的浓度-质量关系。我们模拟集群的NFW晕和适合他们的透镜信号，在立方Galileon和非局部重力模型，透镜会聚配置文件的集群。我们讨论了一些重要的问题，需要考虑到，与使用非参数和参数透镜的方法，以及假设的背景宇宙学。我们的结果表明，在修正的重力模型的浓度和质量的估计，在误差范围内，在$Λ$ CDM相同。这一结果表明，对于非定域模型，引力修正在星系团红移处太弱，而对于Galileon模型，屏蔽机制在星系团半径内是非常有效的。然而，在距离$\sim \left[2-20\right] {\rm Mpc}/h$从集群中心，我们发现，周围的力的配置文件是由$\sim20-40\%$在立方伽利略模型增强。这对动力学质量的估计有影响，这意味着基于透镜和动力学质量之间比较的引力测试也可以应用于立方伽利略模型。
2015-05-13 astro-ph.CO
Hubble Space Telescope Weak-lensing Study of the Galaxy Cluster XMMU J2235.3-2557 at z=1.4: A Surprisingly Massive Galaxy Cluster when the Universe is One-third of its Current Age
我们提出了一个弱透镜分析的z=1.4星系团XMMU J2235.3-2557，基于深高级相机的调查图像。尽管观测的挑战设置的高红移的透镜，我们检测到一个实质性的透镜信号在>~ 8西格玛水平。这种清晰的检测部分是由集群的高质量实现的，这通过我们对集群质量的参数和非参数估计来验证。假设星系团遵循Navarro-Frenk-White质量分布，我们估计在r=1 Mpc内星系团的投影质量为：（8.5+-1.7）× 10^14太阳质量，其中误差条包括切变剖面的统计不确定性、可能的背景结构的影响、浓度参数的散射，以及我们对背景星系的平均红移估计的误差。最近用Chandra测量的星团的高X射线温度8.6 - 1.2 ^{+1.3} keV与这个高透镜质量相一致。当我们采用1-sigma下限作为质量阈值，并使用威尔金森微波各向异性探测器5年（WMAP 5）结果所支持的宇宙学参数时，在11平方度巡天中，z >~ 1.4的类似质量星系团的预期数量为N ~ 0.005。因此，在调查体积内发现星团是一个概率<1%的罕见事件，并可能在我们目前对标准宇宙学模型内团簇形成的理解中打开新的场景。
2009-08-26 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
Cosmological Constraints from Strong Gravitational Lensing in Galaxy Clusters
目前观测宇宙学的努力集中在描述宇宙的质能含量。我们目前的结果从几何测试的基础上强透镜在星系团。基于哈勃空间望远镜的图像和大量的地面光谱跟踪的大质量星系团Abell 1689，我们使用参数模型来同时约束集群的质量分布和暗能量状态方程。将我们的宇宙学约束条件与X射线星团和Wilkinson微波各向异性探测器的5年数据相结合，得到Ωm = 0.25 +/- 0.05和wx = -0.97 +/- 0.07，这与其他方法的结果一致。包括我们的方法与所有其他可用的技术带来了目前的2σ轮廓的暗能量状态方程参数wx约30%。
2010-08-27 astro-ph.CO
Calibrating Cluster Number Counts with CMB lensing
宇宙微波背景辐射第四阶段的实验将使引力透镜势的不确定性比目前的测量减少一个数量级，并将产生一个包含$\sim10^{5}$天体的Sunyaev-Zel'dovich（SZ）星团目录，比目前可用的高两个数量级。在本文中，我们建议结合这两个可观的，并表明，它是可能的校准的质量的完整的阶段-4集群目录内部由于高信号噪声测量的CMB透镜收敛场。我们发现，CMB第4阶段的实验将限制流体静力学偏差参数，以子百分之精度。我们还显示了一个非参数的$Y-M$的关系，可用于研究其质量和红移的演变的限制。最后，我们提出了一个联合的可能性热SZ（tSZ）的流量和质量测量，并表明，它可能会导致$\sim5σ$检测的正常层次（$\sum m_ν=60 \textrm{meV}$）的中微子质量的总和的下限，一旦结合原始CMB和CMB透镜功率谱的测量。
2016-09-13 astro-ph.CO
Weak lensing constraints on splashback around massive clusters
回溅半径$r_\text{sp}$区分了大质量暗物质晕周围坍缩和下落物质的物理状态。在宇宙学模拟中，这个位置与球形平均密度分布$ρ(r)$的陡峭化有关。在这项工作中，我们测量的溅回功能的堆积弱引力透镜信号的$27$大质量星系团的集群加拿大比较项目与仔细控制的残余系统学的影响。我们发现，沿视线的额外结构的存在下引入的剪切显着影响噪声在大集群中心的距离。虽然我们没有检测到一个显着的陡峭，使用一个简单的参数模型，使我们能够测量$r_\text{sp}=3.5^{+1.1}_{-0.7}$共动Mpc和对数斜率$γ= \log ρ/ \log r$在这一点上，$γ(r_\text{sp}) = -4.3^{+1.0}_{-1.5}$的值。
2019-02-08 astro-ph.CO
Joint cluster reconstructions: Combining free-form lensing and X-rays
星系团提供了大量不同波长的观测数据，它们的结构和形态在宇宙学和天体物理学中具有相当大的意义。我们开发了一个框架，允许结合透镜和非透镜观测的自由形式和无网格的方法来推断个别星系团的投影质量分布。该方法可用于检验参数模型中聚类形态的常见假设。我们利用的透镜重建代码SaWLens 2和扩展其能力，将估计的投影引力势的基础上的X射线数据，使用当地的Richardson-Lucy的方法，并用于推断牛顿潜在的集群和我们讨论如何可能出现的数值文物可以处理。我们证明了我们的方法在一个简化的模拟NFW晕和集群从一个现实的流体动力学模拟的可行性，并显示如何结合X射线和弱透镜数据可以影响自由形式的重建，提高精度在某些情况下，在中心区域的两个因素。
2019-07-07 astro-ph.CO
Directional miscentering dependence in weak lensing mass bias
针对弱透镜星系团质量估计中X射线或SZ中心导致的非各向同性偏心偏差，研究利用Magneticum Pathfinder流体动力学模拟证明，以质心为参考可将该偏差分量降至质量的1%以内。
2025-03-17 astro-ph.CO
Model-Free Multi-Probe Lensing Reconstruction of Cluster Mass Profiles
星系团的透镜放大导致了背景源数量的特征空间变化，放大了它们观测到的通量，扩大了天空的面积，其净效应，称为放大偏差，取决于源光度函数的内在暗端斜率。偏置是强烈的红色星系，占主导地位的几何面积失真，而它是温和的蓝色星系，增加了对集群中心的蓝色计数。我们推广了Umetsu等人的贝叶斯方法。通过将多个背景源群体用于放大偏差测量并将其与互补透镜畸变测量相结合，重建投影的集群质量分布，有效地打破了质量片简并性，提高了集群质量测量的统计精度。该方法可以进一步扩展到包括强透镜投影质量估计，从而允许在弱和强制度的非参数绝对质量测定。我们将这种方法应用到我们最近的CLASH透镜测量MACS J1206.2-0847，并演示了如何结合多探头透镜约束可以提高集群质量分布的重建。这种方法也将是有用的堆叠透镜分析，结合所有的透镜相关的影响，在集群制度，一个明确的确定的平均质量分布。
2013-05-06 astro-ph.CO
Constraints on Cosmological Parameters from Strong Gravitational Lensing by Galaxy Clusters
我们研究如何观测强透镜可以用来推断宇宙学参数，特别是状态方程的暗能量。我们专注于增长的临界线的透镜集群与源红移，因为这种行为取决于距离红移的关系，因此是宇宙学敏感。一般来说，Pendash分析方法是不够的，因为它们依赖于轴对称的质量分布，因此不能考虑不规则的临界曲线。我们设计了一个数值方法的基础上的大都市-黑斯廷斯算法：椭圆概括的NFW密度分布是用来适应透镜模型的观测配置的巨大的发光弧，同时优化的几何形状。一个半解析的方法，从临界点推导出几何参数，讨论作为一种更快的替代。我们用数值模拟的星系团对引力透镜的模拟观测进行了检验。我们发现，没有约束可以从个别集群的观察，如果没有知识的基础质量分布是假设。如果使用固定透镜模型进行纯几何优化，则不确定性得到改善，但参数模型的选择可能产生强烈的偏差。
2012-04-02 astro-ph.CO
Dissecting the Strong-lensing Galaxy Cluster MS 0440.5+0204. I. The Mass Density Profile
本文给出了星系团MS\，0440.5 +0204（位于$z$ = 0.19）的参数化强透镜模型.我们使用三种不同的模型对星团进行了强透镜质量重建。第一个模型使用四个多重成像系统的图像位置（提供26个约束）。第二个结合了强大的透镜约束与集群的动力学信息（速度色散）。第三个使用根据弱透镜计算的质量作为额外的约束。我们的三个模型同样很好地再现了弧的图像位置，均方根图像等于$\approx$ 0.5 $\arcsec$。然而，在第三个模型中，速度色散和弱透镜质量的列入，使我们能够获得更好的约束尺度半径和视线的速度色散的质量分布。对于该模型，我们得到$r_s$ = 132 $^{+30}_{-32}$ kpc，$σ_s$ = 1203 $^{+46}_{-47}$ km s $^{-1}$，M $_{200}$ = 3.1 $^{+0.6}_{-0.6}$ $\times10^{14}$ \，M $_{\odot}$，以及高浓度，$c_{200}$ = 9.9 $^{+2.2}_{-1.4}$。最后，我们使用我们导出的质量分布来计算高达1.5 Mpc的质量。我们将其与以前报道的X射线估计进行比较，发现了很好的一致性。
2020-06-06 astro-ph.CO
Improving Precision in Kinematic Weak Lensing with MIRoRS: Model-Independent Restoration of Reflection Symmetries
Department of Physics & Astronomy, University of California, Davis（加州大学戴维斯分校物理与天文系）
MIRoRS通过结合运动学和光度数据，提升弱引力透镜剪切测量的精度，显著降低γ×的不确定性。
2026-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass & Light in Galaxy Clusters: The case of Abell 370
基于 BUFFALO 数据重新审视 Abell 370 的强透镜质量模型，发现参数化暗物质描述存在缺乏现实性的问题，强调对参数化建模结果需保持谨慎。
2024-11-05 astro-ph.CO
Non-parametric strong lens inversion of SDSS J1004+4112
在这篇文章中，我们研究了著名的强透镜系统SDSS J1004+4112。它不仅拥有一个具有测量时间延迟信息的大分离透镜类星体，而且还发现了其他几个透镜星系。一个以前开发的强透镜反演程序，旨在处理各种各样的约束，应用到这个透镜系统，并在其他作品中报道的结果进行比较。如果不包含一个星系的暂定中心图像作为约束，我们发现，其他约束恢复的模型确实预测在该位置的图像。包括中心图像的反演对质量图的中心部分的形状提供更严格的约束。由此产生的模型还预测了第二个星系的中心图像，其中确实有一个物体在可用的ACS图像中可见。在60 kpc和110 kpc的半径范围内，我们发现质量分别为2.5 × 10^13 M_O和6.1 × 10^13 M_O，证实了其他作者的结果。由此产生的质量图与投影的NFW剖面的椭圆概化相一致，rs = 58 - 13 ^+21 arcsec，c vir = 3.91 +/- 0.74。椭圆形NFW剖面的方向与星系团中央星系的方向和星系团成员的总体分布密切相关。
2009-04-15 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
Avoiding baryonic feedback effects on neutrino mass measurements from CMB lensing
中微子质量总和的测量是即将到来的宇宙微波背景（CMB）引力透镜测量的主要应用之一。这种测量可能会被与所谓的“重子效应”有关的不确定性建模所混淆，这些不确定性来自气体动力学、恒星形成以及活动星系核和超新星的反馈。特别是，关于重子对CMB透镜效应的形式的错误假设可以使中微子质量测量产生很大的统计不确定性。在本文中，我们研究了三种方法来减轻这种偏差：（1）限制使用小尺度的CMB透镜信息时，约束中微子质量;（2）使用外部示踪剂，以消除低红移的贡献的CMB透镜映射;（3）边缘化的参数模型的重子效应的大尺度结构。我们使用Fisher矩阵预测来测试这些方法，这些方法用于类似于西蒙斯天文台和CMB-S4的实验，使用各种最近的流体动力学模拟来表示可能的重子效应的范围，并使用鲁宾天文台的LSST测量的宇宙剪切作为方法（2）中的示踪剂。我们发现，（1）和（2）的组合，或（3）本身，将有效地减少重子效应对中微子质量测量的偏差到可以忽略的水平，而不会显着增加相关的统计不确定性。
2020-11-12 astro-ph.CO
Weighing simulated galaxy clusters using lensing and X-ray
我们的目的是调查潜在的偏见，透镜和X射线方法来测量集群的质量分布。我们这样做是通过执行现实的模拟透镜和X射线观测，随后使用观测技术进行分析。将由此产生的质量估计值在它们之间以及与输入模型进行比较。从最先进的流体动力学模拟，其中每一个已被投射沿三个独立的视线，三个集群，用于此分析。我们发现，强大的透镜模型可以信任在集群核心周围的有限区域。将强透镜质量模型外推到爱因斯坦环之外可能会导致质量估计的显著偏差，例如，如果BCG没有正确建模。弱透镜质量测量可能在很大程度上受到子结构的影响，这取决于将剪切转换为质量估计的方法。使用非参数方法，结合弱和强透镜数据，在R200内的投影质量可以限制在约10%的精度。由于星团的三轴性，透镜质量的去投影使真实质量周围的散射增加了两倍以上。X射线质量测量具有小得多的散射（大约比透镜质量小两倍），但是它们通常被低偏置5- 20%。这种偏差是由于我们模拟的星系团的气体中的大块运动。使用透镜效应和X射线质量作为模拟团簇的真实质量和流体静力平衡质量的代理，并对团簇样品进行平均，我们能够测量我们所研究的系统中流体静力平衡的缺乏。
2009-12-07 astro-ph.CO
CMB-S4: Iterative Internal Delensing and $r$ Constraints
本文为 CMB-S4 实验开发了首个适用于任意天区覆盖的最优内部透镜重建流程，并将其集成到基于天图的去透镜框架中，在无张量信号下实现 σ(r) ≃ 5·10⁻⁴ 的目标约束，有效移除 92%–93% 的透镜 B 模式方差。
2024-04-02 astro-ph.CO
Model-independent and model-based local lensing properties of CL0024+1654 from multiply-imaged galaxies
我们调查的精度局部放大率，$\mathcal{J}$，收敛率，$f$，和减少剪切，$g = (g_{1}, g_{2})$，可以确定模型独立的五个解决多个图像的源在CL0024中的$z_\mathrm{s}=1.675$。我们还确定了参数建模程序Lensool和非参数建模程序Grale获得的相应结果的比较是否可以检测到镜片模型中的偏差。对于这些基于模型的方法，我们还分析了在$z_\mathrm{s}=1.675$的源的五个多个图像的位置处确定的局部透镜特性上的多个图像的约束的数量和位置的影响。所有方法均显示出对$\mathcal{J}$、$f$和$g$的局部值的高度一致性。我们发现，Lengstool获得了最严格的置信区间，即使是使用来自六个多图像系统的约束的收敛，而最好的Grale模型只使用来自所有多个图像的约束，并解决亮度功能，并添加有限的小规模质量校正。然而，在所有方法中，当收敛接近1时，可能会出现与值本身一样大的置信区间。我们的结果与以前的研究结果一致，支持CL0024的光迹质量假设和合并假设。比较三种不同的方法可以检测建模偏差。考虑到透镜特性在可分辨亮度特征所覆盖的图像区域的延伸上保持近似恒定，模型无关方法以可比的精度但在小于一秒内确定局部透镜特性。（缩短）
2019-06-02 astro-ph.CO
Cosmology with Minkowski functionals and moments of the weak lensing convergence field
利用模拟的弱透镜收敛映射比较了矩和Minkowski泛函在约束宇宙学参数（Omega_m，w，sigma_8）子集方面的效率.我们研究了解析微扰展开的MF的收敛场的时刻和它的空间导数。我们表明，这个扰动系列打破了平滑尺度低于5 '，而它显示了良好的收敛程度上的更大的尺度（15'）。当地图在这些更大的尺度上被平滑时，大部分宇宙学的区分能力都消失了。我们还表明，规模相当于1 '，其中的扰动系列不收敛，宇宙学约束从MF获得的约1.5-2倍比从收敛分布的前几个时刻获得的-提供后者包括空间信息，无论是从梯度的时刻，或通过结合多个平滑尺度。与仅使用功率谱的传统方法相比，包括一组这些矩或MF可以显着收紧对宇宙学参数的约束。
2014-01-05 astro-ph.CO
A New Estimate of Galaxy Mass-to-Light Ratios from Flexion Lensing Statistics
我们执行的前两个哈勃前沿场集群的弯曲为基础的弱引力分析：阿贝尔2744和MACS 0416。详细描述了一种使用投影屈曲信号作为集群成员质量探针的参数化方法。使用所测量的屈曲信号来确定每个聚类中的$L-θ_E$（作为$L-σ$的代理）缩放关系的归一化和斜率。一个平行的现场分析同时进行，以提供一个基线措施的方法的有效性。我们发现一个协议的费伯-杰克逊斜率$\ell$与星系年龄和形态的两个集群，以及理论上的区别，集群归一化质量。
2022-07-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
A multi-wavelength strong lensing analysis of baryons and dark matter in the dynamically active cluster AC 114
强透镜研究可以提供详细的质量地图的内部地区，即使在动态活跃的星系团。它表明，适当的模拟的集群内的介质，即主要重子成分，可以发挥重要的作用。事实上，增加一个新的贡献占气体可以增加的统计意义的透镜模型。我们提出了一个强透镜分析的参数化方法，利用多波长观测。质量模型解释了星系团大小的暗物质晕、星系（其恒星质量可以通过光学分析获得）和星系团内介质。气体分布拟合透镜数据利用先验知识从X射线观测。这使我们能够公正地看待每个物质成分，并使我们能够研究星系团的动力学状态。该方法已被应用于AC 114，一个不规则的X射线集群。我们发现了动力学活动的积极证据，暗物质分布相对于气体发生了移动和旋转。另一方面，暗物质在形状和方向上都遵循星系密度，这暗示了它的无碰撞性质。内部区域（<250 kpc）在光学波段中发光不足，而气体分数（~20+- 5%）略微超过典型值。来自透镜效应和X射线的证据表明，星团是在天空平面上发展的，不受透镜效应的影响。尽管有动力学活动，物质分布似乎与N体模拟的预测一致。一个普遍的尖形轮廓提供了一个很好的描述，无论是整体或暗物质的分布，而理论的标度关系似乎很好地拟合。
2010-04-21 astro-ph.CO
Joint reconstruction of galaxy clusters from gravitational lensing and thermal gas. II. Inversion of the thermal Sunyaev-Zel'dovich effect
本文继续一系列，我们打算展示如何所有观测的星系团可以结合起来，恢复二维的，投影引力势的个别集群。我们的目标是开发一个非参数算法，联合集群重建考虑到所有集群可观的。本文从康普顿-y参数与牛顿引力势的关系出发，假定流体静力平衡和团内气体的多方分层。我们展示了如何Richardson-Lucy反卷积可以用来转换由于热Sunyaev-Zel 'dovich效应的CMB的强度变化到二维引力势的估计。用ALMA望远镜的特性模拟的合成数据表明，在红移0.2时，质量为5 × 10^14 Msun/h的星系团的二维势是可能的，星系团中心与半径r < 0.9 Mpc/h的误差< 5%.
2013-04-24 astro-ph.CO
Model-independent and model-based local lensing properties of B0128+437 from resolved quasar images
星系尺度引力透镜B 0128 +437产生背景类星体的四极像配置，在VLBI观测到的多幅图像中显示了毫角秒尺度的子分量。由于这种多图像配置，包括子组件已经回避了参数透镜模型表征到目前为止，我们确定本地透镜属性的位置上的多个图像与我们的模型无关的方法。使用PixeLens，我们还成功地建立了一个全球自由形式的质量密度重建，包括所有子组件作为约束。我们比较模型无关的局部透镜的性能与PixeLens和参数化建模算法Lensmodel获得的性能。所有三种方法的比较和基于多幅图像的相对极角的无模型分析证实了这样一个假设，即椭圆对称模型过于简单，无法解释这个透镜状或晚型星系的不对称质量密度分布。此外，模型独立的方法有效地确定局部透镜性质的类星体子组件，这是计算密集型的自由形式的基于模型的方法来获得的规模。由于在1- $σ$置信范围内，只有40%的小尺度子组件局部晶状体特性重叠，因此不能排除毫弧秒尺度上的质量密度梯度。因此，为了全局重建偏转质量密度分布，越来越详细的观察需要灵活的自由形式模型，允许毫弧秒尺度的密度波动来取代参数模型，特别是对于非对称透镜或具有局部不均匀性的透镜，如B 0128。
2019-09-03 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Strong Lensing Source Reconstruction Using Continuous Neural Fields
Institute of AI and Fundamental Interactions（人工智能与基础交互研究所）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）；Harvard University（哈佛大学）
从暗物质的性质到我们宇宙的膨胀率，对通过强引力透镜扭曲的遥远星系的观测有可能回答天体物理学中一些主要的悬而未决的问题。由于背景源和前景透镜星系的确切配置都是未知的，因此对星系-星系强透镜观测进行建模存在许多挑战。一个及时的呼吁，促使一些即将到来的调查预计高分辨率透镜图像，需要的方法，可以有效地模拟镜头在其全部复杂性。在这项工作中，我们介绍了一种方法，使用连续的神经领域的非参数重建源星系的复杂形态，同时推断分布在前景透镜星系配置。我们证明了我们的方法的有效性，通过模拟数据的目标高分辨率透镜图像类似于那些预期在不久的将来的天体物理调查。
2022-10-15 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.CV
Cluster Strong Lensing with Hierarchical Inference
星系团的透镜效应是宇宙学和河外天体物理学的一个多功能探测器，但它的一些预测的准确性受到简化模型的限制，这些简化模型是为了减少（否则难以处理的）自由度。我们的目标是在星系团透镜模型中，所有星系团成员的参数都可以围绕一些非零散射的共同标度关系自由变化，并且当且仅当数据需要时才显着偏离它们。我们设计了一个贝叶斯分层推理框架，它可以确定所有透镜参数和标度关系超参数，包括内禀散射，从透镜约束和（如果给定）恒星运动学测量。我们通过BayesLens实现了这一点，BayesLens是一个专门构建的包装器，围绕常见的参数透镜编码，用于透镜似然性，可以对参数和超参数的后验进行采样，我们将在本文中发布。我们已经针对具有现实不确定性的简单模拟集群透镜数据集对我们的代码进行了功能测试。参数和超参数在其68%的可信度范围内被恢复，并且所有“观察到的”多个图像的位置被BayeLens最佳拟合模型准确地再现，而没有过拟合。我们已经证明，尽管有大量的自由度，通过快速和易处理的推理，一个准确的描述集群成员星系是可以实现的。这超出了目前最先进的集群透镜模型。对宇宙学、星系演化和高红移星系群研究的精确影响可以在真实的星系团上量化。虽然其他来源的系统存在，并可能是显着的，在真正的集群，我们的研究结果表明，集群成员人口的内在散射的贡献，现在可以控制。
2020-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
KiDS-1000 Methodology: Modelling and inference for joint weak gravitational lensing and spectroscopic galaxy clustering analysis
我们提出的方法，弱引力透镜的联合宇宙学分析的第四次数据发布的ESO千度调查（KiDS-1000）和星系聚类的部分重叠的BOSS和2dFLenS调查。星系位置和椭圆率之间的相互关系已被纳入分析，需要一个混合模型的非线性尺度，混合微扰和非微扰的方法，并评估天体物理效应的贡献。所有弱透镜信号都是通过傅立叶空间统计一致地测量的，傅立叶空间统计对测量掩模不敏感，并显示低水平的模式混合。测光红移分布和乘性引力剪切偏差的校准已经更新，并且更完整的剩余校准不确定性的计数被传播到可能性中。超过20000模拟专用套件是用来评估协方差模型的性能，并量化的影响调查的几何形状和空间变化的调查深度信号和它们的错误。已验证了似然和$χ^2$拟合优度统计量的抽样分布，并对自由度数量进行了拟议变更。基于$S_8=σ_8\,(Ω_{\rm m}/0.3)^{1/2}$的边缘后验的标准弱透镜点估计很容易被误解为有偏低，因此提出了一种新的弱透镜点估计及其可信区间.已知的系统性影响有关弱透镜建模和推断的偏见$S_8$不超过0.1标准差，与警告，没有结论性的验证数据存在模型的内在星系排列。与之前的KiDS分析相比，$S_8$约束预计将单独改善20%，联合分析改善29%。[删节]
2020-12-18 astro-ph.CO astro-ph.IM
Latest astronomical constraints on some nonlinear parametric dark energy models
我们考虑了空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的非线性红移相关的状态方程参数作为暗能量模型。为了描述这种宇宙学情景中宇宙的膨胀历史，我们考虑了这种参数模型的大尺度行为，并使用一组具有不同起源的最新观测数据来拟合它们，这些数据包括宇宙微波背景辐射，超新星Ia型，重子声学振荡，红移空间畸变，弱引力透镜，哈勃参数测量从宇宙计时器和最后的本地哈勃常数从哈勃太空望远镜。拟合技术利用公开可用的代码宇宙学蒙特卡罗（CosmoMC），提取宇宙学信息的这些参数的暗能量模型。从我们的分析可以看出，这些模型可以描述宇宙的晚期加速阶段，而它们不同于$Λ-$宇宙学。
2018-02-03 astro-ph.CO gr-qc
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
