Probing Vainsthein-screening gravity with galaxy clusters using internal kinematics and strong and weak lensing
利用高精度的强/弱透镜和运动学测量方法，对观测到的星系团MACS~J1206.2-0847和Abell~S1063的总质量分布进行了测量，将一般DHOST暗能量理论的相对论部分限制在宇宙学背景标量涨落的线性水平上，该理论表现出Vainsthein屏蔽机制的部分破坏.特别是，通过使用Pizzuti等人在2021年开发的\textsc{MG-MAMMPOSSt}框架，对星系团中成员星系的运动学分析以及透镜质量剖面重建，我们提供了对耦合$Y_2$的新约束，该耦合控制了理论对透镜势的相对论贡献。来自MACS 1206的运动学和透镜测量的组合的新界限，$2σ$处的$Y_2=-0.12^{+0.66}_{-0.67}$，提供了对先前约束的约2倍改进。在Abell~S1063的情况下，出现了与GR期望的$>2σ$张力。我们对此进行了一些详细的讨论，并探讨了可以解释这种紧张关系的系统学的可能来源。我们进一步讨论了为什么组合的成员星系与透镜的运动学是能够提供更严格的界限相比，运动学或透镜单独，我们解释了如何示踪剂的数量密度分布，以及速度各向异性配置文件的选择影响最终结果。
2021-12-22 astro-ph.CO
The Santiago-Harvard-Edinburgh-Durham void comparison II: unveiling the Vainshtein screening using weak lensing
我们研究宇宙空洞的正常分支Dvali-Gabadadze-Porrati（nDGP）braneworld模型，这是一类修改后的重力理论的代表，偏离广义相对论通常隐藏的Vainshtein筛选在高密度的环境。这种筛选在远离这些环境的情况下效率较低，这使得空隙非常适合测试这类模型。我们使用N体模拟的$Λ$冷暗物质（$Λ$ CDM）和nGDP宇宙，其中暗物质晕填充模拟星系，模仿集群和数量密度的BOSS CMASS星系样本。我们测量的力，密度和弱透镜轮廓周围的空洞识别与六种不同的算法。与$Λ$ CDM相比，由于这些模型中出现的第五种力的作用，nDGP中的空隙密度更低，这导致物质从空隙中更快地疏散。这在nDGP空隙周围的弱透镜切向剪切剖面上留下了印记，这种效应对于在天空平面中识别的2D欠密度特别强烈。我们作出预测的可行性区分NDGP和$Λ$ CDM使用空透镜在即将到来的大规模调查，如LSST和欧几里得。我们比较了变色龙引力理论中的空洞分析，发现3D空洞的弱透镜信号与nDGP相似，而对于2D空洞，与$Λ$ CDM的差异对于变色龙引力的情况要强得多，这是这些理论中不同屏蔽机制的直接结果。
2019-01-01 astro-ph.CO
Bias hardened estimators of patchy screening profiles
本文针对CMB各向异性屏蔽探测中的透镜偏差问题，回顾了偏差来源，并将硬化技术应用于堆叠估计器，提出了在LSS示踪物上堆叠时消除透镜污染的策略，包括最优策略。
2025-06-20 astro-ph.CO
Complementarity of Weak Lensing and Peculiar Velocity Measurements in Testing General Relativity
我们探讨弱透镜和星系特有的速度测量的互补性，以更好地约束修改广义相对论。我们没有发现任何证据的偏差从GR宇宙尺度上的奇特的速度测量（在斯隆数字巡天的发光红星系）与弱透镜测量（从CFHT遗产调查）的组合。我们提供了一个Fisher误差预测的欧氏空间为基础的调查，包括透镜和奇特的速度测量，并表明，预期的约束修改后的重力将是至少一个数量级优于目前的数据，即我们将获得5%的误差修改后的重力参数化这里描述。我们还提出了一个模型-独立的方法来约束修改后的重力参数使用层析特有的速度信息，并将这种方法应用到本数据集。
2010-11-09 astro-ph.CO
A weak lensing detection of a deviation from General Relativity on cosmic scales
我们考虑的证据偏离广义相对论（GR）在大尺度结构的增长，使用两个参数，$γ$和$η$，量化的修改。我们考虑了WMAP宇宙微波背景数据中的综合萨克斯-沃尔夫效应（ISW）、2 MASS和SDSS巡天的ISW和星系分布之间的互相关、哈勃空间望远镜COSMOS巡天的弱透镜剪切场以及宇宙膨胀历史的测量结果。我们发现，目前的数据，驱动的COSMOS弱透镜测量，不利于GR在宇宙尺度上，更喜欢$η<1$在$1<z<2$在98%的显着性水平。
2010-03-09 astro-ph.CO
Distinguishing general relativity and $f(R)$ gravity with the gravitational lensing Minkowski functionals
本文利用弱透镜收敛映象的Minkowski泛函来区分$f(R)$引力和广义相对论（GR）。模拟弱透镜收敛映射构造了一组高分辨率的模拟假设不同的重力模型。结果表明，$f(R)$重力的透镜MF可以是相当大的不同，从GR，因为环境依赖的结构形成的增强。我们还研究了透镜噪声对我们的结果的影响，并发现它可能区分F5，F6和GR重力模型与星系调查的$\sim3000$度$^2$和背景源数密度$n_g=30~{\rm arcmin}^{-2}$，相当于即将到来的调查暗能量调查（DES）。我们还发现，$f(R)$信号可以部分退化的影响，改变宇宙学，但结合使用其他观测，如宇宙微波背景（CMB）的数据，可以帮助打破这种退化。
2015-09-18 astro-ph.CO
Long Range Effects in Gravity Theories with Vainshtein Screening
在本文中，我们研究了引力的长程修正的一致性框架下的双引力，它引入了第二个大质量的自旋2场，并允许连续插入之间的广义相对论（介导的无质量的自旋2场）和大质量的引力（介导的大质量的自旋2场）的制度。特别是，我们第一次推导出在这个框架下的光偏转方程，并研究了对星系团的透镜势的影响。通过比较运动学和透镜质量重建，严格的界限可以设置在新的自旋2场的参数空间。此外，我们调查星系旋转曲线和可观察到的暗物质丰度在这个框架内的效果。
2018-12-06 astro-ph.CO gr-qc
Figures of merit and constraints from testing General Relativity using the latest cosmological data sets including refined COSMOS 3D weak lensing
我们使用宇宙学的限制，从目前的数据集和品质因数（FoM）的方法来探测任何偏离广义相对论（GR）在宇宙尺度。FoM方法被用来研究各种数据集组合对修正重力（MG）参数的约束能力。我们使用最近改进的HST-COSMOS弱透镜层析成像数据、2 MASS和SDSS LRG巡天的ISW-星系互相关、SDSS-DR 7（MPK）的物质功率谱、WMAP 7的温度和偏振谱、2DF和SDSS-DR 7的BAO以及超新星的Union 2汇编，以及H_0测量和BBN的其他边界。我们使用3个参数化的MG参数，进入扰动场方程。为了允许红移和规模的变化，前2个参数化使用最近建议的函数形式，而第三个是基于分箱方法。使用第一个参数化，我们发现CMB + ISW + WL提供了最强的约束MG参数其次是CMB+WL或CMB+MPK+ISW。使用第二种参数化或分箱方法，CMB+MPK+ISW始终提供一些最强的约束。这表明约束是参数化相关的。我们发现，目前的数据集并没有提高一致的不确定性MG参数，由于最适合MG参数之间的紧张局势，首选不同的数据集。此外，参数化所施加的某些函数形式可能导致这些紧张局势的加剧。接下来，与使用CFHTLS透镜数据的一些研究不同，我们使用改进的HST-COSMOS数据没有发现任何GR偏差，证实了这些研究中先前的声明，即他们的结果可能是由于一些系统性影响。最后，我们发现在所有情况下，对应于GR的值在…
2011-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Confronting General Relativity with Further Cosmological Data
偏离广义相对论，以解释宇宙加速一般都有时间和尺度依赖的签名在宇宙学数据。我们扩展了我们以前的工作，通过调查模型独立的引力偏差在箱的红移和长度尺度，结合进一步的宇宙学探测，如温度星系和星系星系的互相关，并通过检查偏差之间的相关性。用马尔可夫链蒙特卡罗似然法分析了模型独立参数对当前数据的拟合，结果表明，在低红移时，广义相对论在99%置信水平上偏离了最佳拟合。我们跟踪这两个不同的CFHTLS弱透镜数据集的属性，并证明COSMOS弱透镜数据不显示这样的偏差。即将到来的星系调查数据将大大提高测试时间和尺度相关的引力扩展的能力，我们计算了BigBOSS星系红移调查可能带来的限制。
2010-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Solar system relativity tests, formulas for light deflection by a central mass, and modification of the lens equation, for a Weyl scaling invariant dark energy
我们估计的变化，在太阳系广义相对论的测试时，“暗能量“产生的外尔标度不变的行动，使用修改后的Schwarzschild样球对称的解决方案，在这种情况下获得的Adler和Ramazano \vglu。我们表明，广义相对论的标准结果被修改的数量远远低于目前的实验误差。然而，因为当中心质量$M$消失时度规不是共形平坦的，所以光偏转的贡献与宇宙学常数$Λ$成正比，与$M$成正比的贡献符号相反。这可能对宇宙学背景下的引力透镜产生影响，因此我们计算了对引力透镜的“透镜方程”的相应修正。我们还给出了通过顺序$ΛM$的光偏转角的公式，假设一个参数化的球对称度量的外部区域的中心质量。
2022-11-09 astro-ph.CO gr-qc
New test on general relativity and $f(T)$ torsional gravity from galaxy-galaxy weak lensing surveys
利用星系-星系弱透镜观测数据对广义相对论和$f(T)$扭转引力进行了新的检验。特别是，我们使用重力的扭转（远程平行）公式施加强约束，其中与GR的偏差由单个参数$α$量化，这是一种在低红移宇宙和弱引力场中始终有效的近似。我们计算的偏转角的差异，并最终推导出修改后的过剩表面密度分布，这主要是在小尺度上的影响。面对来自斯隆数字巡天数据发布7的弱透镜数据的预测，我们获得了偏差参数的上限，通过宇宙能量含量的无量纲百分比表示，读作${\rm{log_{10}}}Ω_α\le -18.52_{-0.42}^{+0.80}$（stat）$_{-0.37}^{+1.50}$（sys）$ [R_c/0.015R_{200}]$，系统学主要来自天体物理学建模，在合理选择$f(T)$重力截止半径的基础上，以$T + αT^2$的形式给出了一种新的计算方法。据我们所知，这是第一次在相应的尺度上以这样的精度验证GR。
2020-11-19 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Deflection angle and lensing signature of covariant f(T) gravity
我们计算的偏转角，以及透镜图像的位置和放大率，在协变的$f(T)$重力的情况下。我们首先提取球对称的解决方案的纯四分体和协变制定的理论，因为考虑球面解决方案的扩展到后者是至关重要的，为了使结果不受帧依赖的文物。应用弱场微扰近似，我们得到了解相对于广义相对论的偏差。此外，我们还计算了偏转角，进而计算了透镜框架中的位置差和放大率差。这种一致的$f(T)$重力对透镜特征的影响可以在实际情况下作为可观察的特征，在这种情况下，预计$f(T)$仅略微偏离广义相对论，因为透镜尺度一般不像太阳系数据那样受到限制，因此可以更容易地观察到与广义相对论的偏离。
2021-10-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Influence of Galaxy Formation Physics on Weak Lensing Tests of General Relativity
即将到来的项目，如DES，JDEM和LSST，旨在以前所未有的精度测量弱透镜剪切相关性。弱透镜观测量对距离-红移关系和宇宙结构的增长都很敏感。如果加速宇宙膨胀的原因是广义相对论（GR）中的暗能量，那么宇宙距离和结构增长都受暗能量的性质控制。因此，人们可以使用透镜检查这种一致性和测试GR。在回顾了这种测试的现象学之后，我们解决了这样一个程序的一个主要挑战。宇宙重子成分的演化是高度不确定的，并且可以影响透镜观测，表现为固定宇宙距离尺度的修改结构增长。使用两种方法，我们可以导致拒绝零假设的GR时，它是真正的理论，如果这种不确定性在重子过程被忽略。最近的模拟表明，我们可以纠正重子效应使用参数化模型，其中的晕质量浓度关系进行了修改。与统计不确定性相比，校正使偏差变小。我们研究未来的弱透镜调查的能力，以约束晕的内部结构和测试GR的零假设的同时。与从小尺度上消除信息以减轻对重子物理学的敏感性相比，这种内部校准程序应该提供对GR偏差的限制，这是几倍的限制。具体来说，我们发现，限制广义相对论的情况下，内部校准的退化只有~30%或更少的非线性结构的完美知识的情况下相比。
2009-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Time Slip: Testing Gravity on Supergalactic Scales with Strong-Lensing Time Delays
我们设计了一个测试的非线性偏离广义相对论（GR）使用强引力透镜的时间延迟。我们使用的引力屏蔽的现象学模型作为一个步骤的不连续性的曲率每单位质量的措施，在半径$Λ$。两个标量引力势之间的滑移导致透镜源的视位置和时间延迟发生变化，相对于GR预测，大小为$γ_{\rm PN}-1$。作为原理证明，我们使用两个晶状体RXJ 1121 -1231和B1608+656的测量值，将与GR的偏差限制在$|γ_{\rm PN}-1| \leq 0.2 \times (Λ/100\, \rm kpc)$以下。这些限制是对其他现有探测器的补充，并且是$Λ=10-200$ kpc范围内最严格的，表明未来对强透镜时间延迟的测量有很大的希望在kpc-Mpc尺度上寻求偏离广义相对论。
2019-08-29 astro-ph.CO gr-qc
Galaxy-Scale Test of General Relativity with Strong Gravitational Lensing
虽然广义相对论（GR）已经在太阳系尺度上得到了精确的检验，但在银河系或宇宙学尺度上的精确检验仍然相对不足。在这里，为了测试在银河系尺度的GR，我们使用新编译的银河系尺度强引力透镜（SGL）的样本来约束参数$γ_{PPN}$的参数化后牛顿（PPN）形式主义。我们利用Ia型超新星观测的Pantheon样本，采用高斯过程方法对SGL系统中的距离进行了标定，避免了在GR中假设宇宙学模型来确定SGL样本中的距离所带来的逻辑问题。此外，我们考虑了三个典型的透镜模型，在这项工作中，研究透镜的质量分布对拟合结果的影响。我们发现，镜头模型的选择对PPN参数$γ_{PPN}$的约束有显着的影响。我们使用贝叶斯信息准则作为评价工具，对三种晶状体模型的拟合结果进行比较，发现最可靠的晶状体模型给出了$γ_{PPN}=1.065^{+0.064}_{-0.074}$的结果，这与GR对$γ_{PPN}=1$的预测吻合得很好。据我们所知，我们的6.4%约束结果是迄今为止使用SGL方法的最好结果。
2022-01-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Tracing Cosmological Signature with Doppler Lensing: Insights from Cosmological Simulations
Jahangirnagar University（贾汉吉尔纳加尔大学）；East West University（东西大学）
研究通过比较两种相对论N体模拟框架，评估多普勒透镜在不同空洞和晕中的表现，为模拟选择提供指导。
2026-01-20 astro-ph.CO
Cosmology with Gravitational Lensing
在这些讲座中，我给出了引力透镜的概述，集中在理论方面，包括一些重要结果的推导。所涵盖的主题包括干预透镜的表面质量密度的测定，以及一般不均匀性（宇宙剪切）的星系图像失真的统计分析，无论是在天空中的二维投影，并在三维源距离信息可用。三维质量重建和剪切比测试也被认为是，和观测量的灵敏度暗能量被用来显示如何使用弱透镜可以确定其状态方程。最后，文章考虑了用弱透镜检验爱因斯坦的广义相对论的前景，利用不同模型中微扰增长率的差异。\abstract {在这些讲座中，我给出了引力透镜的概述，集中在理论方面，包括一些重要结果的推导。所涵盖的主题包括干预透镜的表面质量密度的测定，以及一般不均匀性（宇宙剪切）的星系图像失真的统计分析，无论是在天空中的二维投影，并在三维源距离信息可用。三维质量重建和剪切比测试也被认为是，和观测量的灵敏度暗能量被用来显示如何使用弱透镜可以确定其状态方程。最后，文章认为，爱因斯坦的广义相对论与弱透镜测试的前景，利用不同模型中的扰动增长率的差异。
2011-09-06 astro-ph.CO gr-qc
Nonlinear relativistic corrections to cosmological distances, redshift and gravitational lensing magnification. I - Key results
下一代望远镜将迎来一个精确宇宙学的时代，能够确定宇宙学模型，超越百分比水平。为了使这一点有效，理论模型必须被理解到至少相同的精度水平。一系列微妙的相对论效应仍有待于理论上的探索，并提供了在这个新领域探索广义相对论的潜力。在一般的暗能量模型下，给出了距离-红移关系到二阶宇宙学扰动理论。这个关系决定了高精度源的放大率，以及在轻度非线性区域的红移空间失真。我们确定了一系列新的透镜效应，包括：双积分和非线性积分Sach-Wolfe贡献，横向多普勒效应，从诱导矢量模式和引力波背景的透镜，除了从二阶势的透镜。多普勒透镜的红移空间失真的修改被确定。最后，我们发现一个新的双耦合的密度波动集成沿视线，和梯度的密度波动耦合横向速度沿视线。它们可能很大，因此为引力透镜和广义相对论提供了重要的新探测。这篇论文伴随着arXiv：1402.1933，其中给出了一个全面的推导。
2014-09-22 astro-ph.CO gr-qc
COSMOS weak-lensing constraints on modified gravity
观测到的宇宙加速，可以通过暗能量来解释，也可以通过引力的修正来解释，引力的修正也会引起宇宙学扰动演化的修正。我们使用来自COSMOS巡天的新的弱透镜数据来检验与广义相对论的偏差。从GR的偏离参数化的模型无关的方式，一贯参数化的两点宇宙剪切振幅和增长。使用CMB先验，我们进行了可能性分析。我们发现信号的振幅上的约束并不表示偏离广义相对论。
2010-12-29 astro-ph.CO
Multiscalar-metric gravity: cosmological constant screening and emergence of massive-graviton dark components
本文提出多标量度规引力框架，通过Weyl标度增强屏蔽宇宙学常数，并利用引力Higgs机制涌现大质量引力子作为暗分量，构建了基于自发破缺WTR的有效引力理论。
2022-04-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Lensing Signatures of a Slowly-Accelerated Black Hole
与宇宙弦相连的加速黑洞可能演化为超大质量黑洞。然而，如果它们要参与结构的形成并位于星系的中心，它们的加速度应该很小。这种缓慢的加速度不会显著改变引力透镜效应中的阴影或图像位置。然而，我们表明，与这些图像相关的时间延迟显着变化。这与当控制黑洞周围强引力场的理论与广义相对论不同时形成对比，在广义相对论中，不仅微分时间延迟不同，而且图像的角位置也不同。我们的结论是，如果观察到的角位置的图像是兼容的广义相对论的预测，观测值和广义相对论的预测之间的差分时间延迟的可能偏差，可能是由于加速的黑洞。
2022-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The analytical discussion on strong gravitaional lensing for a gravitational source with a $f(R)$ global monopole
在$f(R)$引力理论的框架下，研究了具有整体引力亏损角的Schwarzschild黑洞在强场极限下的引力透镜效应。得到了偏转角和时滞的椭圆积分表达式，讨论了椭圆积分的渐近性质，得到了偏转角和时滞在强场极限下的显式表达式。我们表明，多个图像之间的偏转角和时间延迟不仅与时间间隔，但也考虑到宇宙学边界的$f(R)$校正$ψ_{0}$。对最小碰撞参量、角间距、相对放大率和压缩角位置等观测量进行了估算。有趣的是，对标准广义相对论的微小修改会使其在角度和时间滞后上产生显著的偏差，这为探索拓扑孤子的某些可能的独特特征和对爱因斯坦广义相对论的修正提供了一条有意义的途径。
2015-06-27 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological test of gravity using weak lensing voids
对广义相对论（GR）的修改通常包含筛选机制，以便与现有的重力测试保持兼容。在密度不足的区域，屏蔽的效率较低，这表明宇宙空洞可以成为一个有用的宇宙学探测器，用于约束修正的引力模型。特别是，弱透镜的空隙已被提出作为一个有前途的测试这样的理论。通常，空洞是从星系分布中识别出来的，使它们成为底层物质场的有偏示踪剂。另一种方法是研究弱透镜图中识别的空洞--弱透镜空洞--已被证明更好地对应于真正的低密度区域。在本文中，我们研究了弱透镜空洞的能力，以检测签名的修改重力。通过对空洞丰度和弱透镜分布的研究，我们发现这两种统计量都是引力的敏感探针。这些都是量化的信噪比（SNR）的LSST类调查将能够区分不同的重力模型。我们发现，弱透镜空洞的切向剪切剖面是相当好的比星系空洞在这一点上，虽然空洞的信噪比略低于弱透镜峰。对于LSST类勘测中的一种流行的修正重力，空洞和峰值的丰度分别为$\rm{SNR} = 50$和$70$。
2019-10-16 astro-ph.CO
Testing gravity on large scales by combining weak lensing with galaxy clustering using CFHTLenS and BOSS CMASS
我们测量的引力透镜，星系集群，红移空间扭曲称为$E_G$的组合。量$E_G$探测度规势的两个部分，并且对星系偏置和$σ_8$不敏感。这些性质使它成为检验$Λ$ CDM、广义相对论及其替代理论的一个有吸引力的统计量。我们将CMASS DR 11与CFHTLenS和最近从RSD分析中测量到的$β$相结合，发现$E_G(z = 0.57) = 0.42 \pm 0.056$，一个13%的测量与使用普朗克2015宇宙学参数的广义相对论$E_G(z = 0.57) = 0.396 \pm 0.011$的预测一致。我们已经为各种观测和理论系统学修正了我们的测量。我们的测量结果与第一次测量$E_G$使用CMB透镜代替星系透镜（普伦等。2015 a），但与包括大尺度在内的最终结果相比，显示出2.8 $σ$张力。这种分析与未来的调查将提供改进的统计误差和更好的控制系统，以测试广义相对论及其替代理论。
2016-12-12 astro-ph.CO
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
CFHTLenS: Testing the Laws of Gravity with Tomographic Weak Lensing and Redshift Space Distortions
暗能量可能是宇宙中新的基础物理学的第一个迹象，要么采取物理形式，要么揭示对爱因斯坦引力的修正。弱的引力透镜和星系特有的速度为广义相对论提供了互补的探测，结合起来使我们能够以一种独特的方式测试修正的引力理论。我们进行这样的分析相结合的测量宇宙剪切断层扫描从加拿大-法国夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）与增长的结构从WiggleZ暗能量调查和六度场星系调查（6dFGS），产生最强的现有联合约束的度量的潜力，描述一般的引力理论。对于尺度无关的修改与有效暗能量密度线性演化的度量势，我们发现目前的宇宙学偏差牛顿势和曲率势从广义相对论的预测是（Δ Psi）/Psi = 0.05 \pm 0.25和（Δ Phi）/Phi = -0.05 \pm 0.3分别（68% CL）。
2015-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Exploring $f(T)$ Gravity via strongly lensed fast radio bursts
本研究推导了 $f(T)$ 引力中包含偏折角、放大率和时间延迟的强引力透镜解析表达式，结合等离子体效应与广义相对论对比，发现两者像位置虽不可区分，但放大率和时间延迟差异可被现有设备观测，从而为修正引力理论提供线索与约束。
2024-01-10 astro-ph.CO gr-qc
Strong gravitational lensing in $f\left(χ\right)=χ^{3/2}$ gravity
本文讨论了纯度规$f\left(χ\right)$引力中的引力透镜现象，在这种$f(R)$引力中，引力场的作用依赖于源质量。我们专注于星系-星系透镜系统和星系团中的强透镜机制。使用一个近似的度量解精确到二阶的速度场$v/c$，我们展示了如何，在$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$重力，相同的光偏转可以产生的点状透镜与质量小于在广义相对论，这种质量差异增加的影响参数和减少透镜质量。然而，对于足够大的点状透镜和小的碰撞参量，$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$和GR产生难以区分的光偏转角：这种制度发生在观察到的星系星系透镜系统和星系团的中心区域。在前一个系统中，GR和$f\left(χ\right)$质量与标准恒星星族的质量和很少或没有暗物质是相容的，而在星系团核心的尺度上，在广义相对论和我们的近似$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$点状透镜解中都需要大量暗物质的存在。因此，我们的结论是，我们的近似度规解决方案的$f\left(χ\right)=χ^{3/2}$是无法描述观察到的现象学的强透镜制度没有暗物质的援助。
2016-12-05 astro-ph.CO gr-qc
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
Gravitational wave lensing beyond general relativity: birefringence, echoes and shadows
引力波（GW），作为光，被介入的物质引力透镜，偏转其轨迹，延迟其到达，偶尔产生多个图像。在超越广义相对论（GR）的理论中，新的引力自由度为GW透镜增加了额外的复杂性和丰富性。我们开发了一种形式主义来计算GW的传播超过GR一般的时空，包括新领域的动力学相互作用。我们的框架依赖于识别短波展开中领先阶的动态传播本征态（度规和附加场的线性组合）。我们确定这些本征态和条件下，他们获得不同的传播速度周围的透镜。本征态之间的速度差异导致双折射现象，包括在没有电磁对应物的情况下可观察到的度量偏振（$h_+,h_\times$的正交叠加）之间的时间延迟。特别地，当累积延迟大于信号的持续时间时，产生GW回波，而较短的时间延迟产生波形的加扰。我们还描述了GW阴影的形成，因为非传播度量分量来源于透镜周围的附加场的背景。作为一个例子，我们将我们的方法应用到四次Horndeski理论与Vainshtein筛选，并表明双折射效应探测了与多信使事件GW170817的约束互补的参数空间区域。在未来，强透镜引力波和双星黑洞在密集环境（如活动星系核）附近的合并将实现这些新的引力测试的潜力。
2020-11-16 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Lensing convergence in galaxy clustering in LambdaCDM and beyond
我们研究忽略透镜放大率的影响，在未来的星系调查星系聚类分析，考虑的LambdaCDM模型和两个扩展：大质量中微子和修改的广义相对论。我们的研究集中在约束和宇宙学参数的估计上的偏差。我们进行了全面的调查，这两个影响即将到来的光度和光谱星系调查欧几里得和SKA不同的红移分仓配置。我们还提供了SKA放大偏差的拟合公式。我们的研究结果表明，存在于透镜贡献的信息确实改善了对修改后的重力参数的约束，而透镜约束功率对于LambdaCDM参数是可以忽略的。对于光度测量，如果不考虑透镜效应，则所有参数的估计都有偏差。这种影响对于修正的重力参数尤其显著。相反，对于光谱勘测，所有参数的偏差都低于一个西格玛。我们的研究结果表明，包括透镜在星系聚类分析测试广义相对论的重要性，并限制描述其修改的参数。
2017-11-20 astro-ph.CO
MG-MAMPOSSt: A code to test modifications of gravity with the dynamics of galaxy clusters
我们提出了一个升级版本的\textsc{MG-MAMPOSSt}，扩展的\textsc{MAMPOSSt}算法，进行贝叶斯拟合模型的质量和速度各向异性分布的示踪剂在投影相空间，处理修改后的重力模型和约束其参数。新版本实现了两种不同类型的重力修改，即一般变色龙和Vainshtein筛选，并进一步配备了一个有效的参数空间探索的蒙特卡洛马尔可夫链模块。该程序是由\textsc{ClusterGEN}代码补充，能够产生模拟星系团的假设下，球对称，动力学平衡，高斯本地速度分布函数在\textsc{MAMPOSSt}。我们证明了潜在的方法，通过分析一组合成的，孤立的球对称的暗物质晕，侧重于模型参数之间的统计退化。假设额外的透镜状信息的可用性，我们预测修改后的重力参数为两个模型的约束，预期从联合透镜+内部运动学分析，鉴于即将到来的星系团调查。在Vainshtein筛选中，我们通过对全会聚剪切轮廓的估计来预测弱透镜效应。对于变色龙筛选，我们约束的两个自由参数的模型的空间中的允许区域，进一步专注于$f(\mathcal{R})$子类，以获得现实的背景场$|f_{\mathcal{R}0}|$的界限。我们的分析表明，内部运动学和透镜探针的互补性，约束修改后的引力理论，以及如何通过这两个探针的组合，提高范施泰因屏蔽理论的界限。
2021-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Extragalactic Test of General Relativity from Strong Gravitational Lensing by using Artificial Neural Networks
本研究利用新编制的星系尺度强引力透镜样本，结合人工神经网络重建Ia型超新星的距离-红移关系，在千秒差距尺度上检验广义相对论，获得了与宇宙学无关的参数化后牛顿参数和空间曲率约束，证实了广义相对论的有效性。
2024-01-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Evidence for deviation in gravitational light deflection from general relativity at cosmological scales with KiDS-Legacy and CMB lensing
College of Sciences, Northeastern University（东北大学理学院）；School of Physics and Optoelectronic Engineering, Yangtze University（长江大学物理与电子信息学院）
利用KiDS-Legacy和CMB透镜数据测试广义相对论，发现引力光偏偏离广义相对论，提示新物理或数据系统误差。
2026-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Arrival time differences between gravitational waves and electromagnetic signals due to gravitational lensing
在这项研究中，我们证明了广义相对论预测引力波（GW）和电磁（EM）信号之间的到达时间差所造成的波效应在引力透镜。在某些情况下，如果GW/EM信号已经穿过透镜，则GW信号可以比EM信号到达$earlier$，即使两个信号由源同时发射。GW波长远大于EM波长;因此，如果透镜质量小于约$10^5 {\rm M}_\odot (f/{\rm Hz})^{-1}$，GW的传播不遵循几何光学定律，包括夏皮罗时间延迟，其中$f$是GW频率。如果信号通过质量为$\sim 8000{\rm M}_\odot (f/{\rm Hz})^{-1}$且碰撞参数小于爱因斯坦半径的透镜，则到达时间差可以达到$\sim 0.1 \, {\rm s} \, (f/{\rm Hz})^{-1}$;因此，对于较低的GW频率，到达时间差更加突出。例如，当银河系中心的一个遥远的超大质量黑洞双星（SMBHB）被一个介入的星系透镜化时，时间滞后变成$10$天的数量级。未来的脉冲星定时阵列，包括SKA（平方公里阵列）和X射线探测器可能会通过测量SMBHB中GW/EM信号之间的轨道相位差来检测几个时间滞后。引力透镜在啁啾波形上留下了特征调制的印记;因此，我们可以推断出测量的到达时间滞后是由源的固有特性还是引力透镜引起的。到达时间差的测定在多信使观测和广义相对论的检验中是极其有用的。
2016-12-30 astro-ph.CO gr-qc
Probing a scale dependent gravitational slip with galaxy strong lensing systems
本研究利用130个椭圆星系强引力透镜系统，结合新的速度各向异性先验打破参数简并，对与尺度相关的引力滑移参数展开约束，结果在68%置信水平下与广义相对论一致，未发现显著偏离证据。
2023-10-27 astro-ph.CO gr-qc
Second-order weak lensing from modified gravity
我们探讨了弱引力透镜的敏感性，二阶修正的时空度规内的宇宙学适应的参数化后牛顿框架。虽然人们可能会期望的非线性的引力场引入非高斯的统计透镜收敛场，我们表明，这种修正实际上总是很小的标量张量理论的广泛类的引力。我们表明，首先计算弱透镜收敛在我们的参数化框架内的二阶引力势，然后计算相关的后牛顿参数的标量张量引力理论。在这样做的时候，我们表明，这种潜在的系统因素是一般可以忽略不计的，从而清除弱透镜的方式，提供一个直接的示踪剂的质量宇宙尺度上的广泛类的引力理论，尽管不确定性的精确性质偏离广义相对论。
2011-11-07 astro-ph.CO gr-qc
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
Mapping weak lensing distortions in the Kerr metric
爱因斯坦的广义相对论意味着能量，即物质，会使时空弯曲，从而使类光测地线变形，从而产生引力透镜。这种现象在史瓦西度规的情况下得到了很好的理解，并且在过去得到了准确的描述;然而，尽管有潜在的实际观测应用，克尔时空中的透镜在文献中受到的关注较少。特别是，在这样的空间中的透镜效应是不能表达为标量势的梯度，因此是卷曲状签名和非对称剪切图案的来源。在本文中，我们开发了一个可微透镜映射的克尔度规，返工和扩展以前的方法。通过使用弱引力透镜的标准工具，我们隔离并量化了由度规中角动量的存在唯一引起的扭曲。我们应用这个框架的克尔一样的前景物体上的源的背景分布引起的失真。我们验证了新的独特的透镜签名的数量级低于目前的观测范围的镜头配置。
2017-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Lensed Cosmic Microwave Background Constraints on Post-General Relativity Parameters
讨论了宇宙微波背景（CMB）数据对宇宙学尺度广义相对论（GR）偏离的限制。与GR的偏离是通过通常出现在测地线方程和泊松方程中的引力势之间的比值来测量的，该比值被参数化为$1 +\varpi_0 (1 + z)^{-S}$。当前CMB数据表明$\varpi_0=1.67^{+3.07}_{-1.87}$在2 $σ$置信水平下，而$S$保持不受约束。偏离GR影响E模到B模偏振的透镜转换。因此，来自未来CMBpol实验的透镜测量应该能够改进对基准$\varpi_0=0$模型的$\varpi_0< 0.30$的约束并且独立于$S$。
2009-01-07 astro-ph.CO
Galaxy-galaxy lensing data: $f(T)$ gravity challenges General Relativity
该研究利用 SDSS DR7 星系-星系透镜 ESD 数据和 NFW 建模约束 $f(T)$ 引力参数，发现其相比广义相对论及 $Λ$CDM 更优。
2024-08-04 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Spacetime Perspective of Gravitational Lensing in Perturbed Cosmologies
本文从时空视角研究扰动宇宙学中的引力透镜效应，用积分形式的测地线和透镜映射雅可比矩阵解释多重像与像形状，并展示波前奇点和时间延迟，证明可替代薄透镜近似。
2025-08-15 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Tsunamis in Modified Gravity: Disruption of Screening Mechanisms from Scalar Waves
通过增加额外的自由度来扩展广义相对论是解释宇宙加速膨胀和建立高能引力理论的流行方法。然而，这种新的自由度的存在受到了旨在在广泛尺度上测试广义相对论的几个观测和实验的严格限制。因此，一个给定的修正引力理论的可行性在很大程度上取决于抑制额外自由度的屏蔽机制的存在。我们进行了模拟，发现在新的自由度传播的波可以显着影响一些筛选机制的效率，从而威胁到这些修改后的引力理论的可行性。具体来说，我们表明，在Wavelon模型中产生的波可以增加第五力的振幅和参数化后牛顿参数的几个数量级。
2017-03-21 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Planck-PR4 anisotropy spectra show (better) consistency with General Relativity
本文利用Planck-PR4数据重新检验(μ,Σ)框架和增长指数γ两类修改引力参数，发现此前PR3数据中约2.5σ的偏离在PR4中显著减弱，与广义相对论及ΛCDM的一致性提升至1–2σ，且与透镜异常减弱密切相关。
2025-05-09 astro-ph.CO gr-qc
Testing General Relativity on cosmological scales at redshift z ~ 1.5 with quasar and CMB lensing
我们在有效红移$\bar{z} \sim 1.5$上检验广义相对论（GR），方法是在宇宙学尺度$19 - 190\,h^{-1}{\rm Mpc}$上估计引力探测器$E_G$的统计量。这是迄今为止对$E_G$的最高红移和最大规模的估计。利用Sloan数字巡天IV扩展重子振荡光谱巡天（eBOSS）数据Release 16（DR 16）的红移为$0.8 < z < 2.2$的类星体样品作为大尺度结构（LSS）示踪剂，估算了其角功率谱$C_\ell^{qq}$和红移空间畸变（RSD）参数$β$.通过与$\textit{Planck}$ 2018宇宙微波背景（CMB）透镜图的互相关，我们检测到$12\,σ$显著性的角互功率谱$C_\ell^{κq}$信号。刀切恢复和模拟都被用来估计$E_G$的协方差矩阵（CM）在$5$箱覆盖不同的尺度，与后者的首选更好的约束的协方差。我们发现$E_G$估计同意在$1\,σ$水平的GR预测在所有这些尺度。通过$300$模拟估计的CM，我们报告了$E_G(\bar{z})=0.30\pm 0.05$的最佳拟合尺度平均估计，这与使用$\textit{Planck}$ 2018 CMB+BAO物质密度分数$Ω_{\rm m}=0.31$的GR预测$E_G^{\rm GR}(\bar{z})=0.33$一致。$E_G$的统计误差与未来的LSS调查在类似的红移将减少一…
2020-12-22 astro-ph.CO
Testing General Relativity using Large Scale Structures Photometric Redshift Surveys and Cosmic Microwave Background Lensing Effect
本文结合DES MagLim测光红移样本与Planck 2018 CMB透镜图，采用ANN重构生长率并测量$E_G$，结果符合ΛCDM，并预测CSST与CMB-S4可将约束精度提升至约1%。
2025-01-06 astro-ph.CO
Astrophysical Probes of the Vainshtein Mechanism: Stars and Galaxies
超越Horndeski类的无鬼理论在有限范围的非相对论性源中表现出部分打破了Vainshtein机制。我们利用这一突破，以确定新的和新颖的天体物理探测这些理论。非相对论物体所感受到的引力比广义相对论所预测的要弱。导出并求解了流体静力平衡方程的新方程，用以预测恒星的修正行为。发现主序星比它们的广义相对论对应物更暗、更冷，但红巨星相位在很大程度上是不可区分的。计算了类银河星系的自转曲线和透镜势。圆速度小于广义相对论在固定半径的预测和透镜质量大于动力学质量。我们讨论了这些理论的潜在天体物理探测，并确定强透镜作为一个特别有前途的候选人。
2017-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Calibrating magnification bias for the $E_G$ statistic to test general relativity
我们评估放大偏倚对探测重力的$E_G$统计量的影响。$E_G$是一个由弱透镜效应和红移空间畸变（RSD）的功率谱估计构建的统计量，它直接检验了广义相对论（GR），而原则上与聚类偏差无关。这个属性的动机，它最近使用的GR的多个测试。最近的工作表明，由于前景物质扰动的星系的放大偏差打破了偏置独立的$E_G$统计。这种效应的大小对星系样本的聚类和放大偏差非常敏感。我们发现，对于现实的聚类和放大偏差的值，放大偏差的影响相对于大多数光谱星系调查的统计误差是小的，但大光度星系调查。对于放大率偏差较大的情况，我们提出了一种利用透镜自功率谱的测量来校正放大率偏差的方法。我们使用模拟测试了这种校准方法，发现我们的校准方法可以校准$E_G$从2-4倍的模拟误差，以及在误差范围内，虽然它的精度是测量的红移分布和放大率偏差的精度敏感，但不是集群偏差。这项工作提供了强有力的证据表明，这种方法将越来越好地在未来的CMB透镜调查。
2018-07-16 astro-ph.CO
Constraints and tensions in testing general relativity from Planck and CFHTLenS including intrinsic alignment systematics
我们目前的限制测试广义相对论（GR）在宇宙尺度上使用最近的数据集和评估的影响，星系的内在排列（IA）的CFHTLenS透镜数据对这些限制。我们认为CMB温度数据从普朗克，星系功率谱从WiggleZ，弱透镜层析成像从CFHTLenS，ISW星系交叉相关，和BAO数据从6dF，SDSS DR7，和BOSS DR9。我们使用一个参数化的修改后的重力（MG），在红移和规模，参数化，单调的规模，但在红移中的binned，和一个功能参数化，只在红移中的演变。我们提出的MG参数$Q$和$Σ$的结果。我们采用IA模型与振幅$A_{CFHTLenS}$，包括在参数分析。我们发现，与以前的研究相比，改善了MG参数的约束条件，相应的$40-53\%$增加了品质因数，GR与$95\%$ CL的数据一致。在$A_{CFHTLenS}$上发现的边界对所使用的MG参数化敏感，并且发现$A_{CFHTLenS}$和MG参数之间的相关性为弱到中等。对于所有3 MG参数化$A_{\rm CFHTLenS}$被发现与零一致时，整个透镜样本被使用，然而，当使用优化的早期型星系样本的显着非零$A_{\rm CFHTLenS}$被发现GR和第三MG参数化。我们发现，在以前的研究中观察到的紧张局势持续存在，有迹象表明，CMB数据和透镜数据更喜欢不同的值MG参数，特别是参数$Σ$。置信度轮廓和概率分布的分析表明，双峰发现如下的$…
2015-06-19 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Duel of cosmological screening lengths
最近在广义相对论中提出了两种不同的微扰方法，主张在$Λ$ CDM宇宙中屏蔽引力。在本文中，我们比较它们，并表明，所提供的筛选概念，其各自的特点是自己的相互作用范围，可以和平共处。因此，我们提出了一个统一的计划，确定在所有尺度的引力势，包括区域的非线性密度对比，通过一个简单的亥姆霍兹方程与有效的宇宙屏蔽长度。此外，我们认为，宇宙结构可能不会在这个汤川范围以上的距离上增长，并将其当前值与宇宙中最大的已知物体的尺寸相对抗。
2020-02-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Principal Component Analysis of Modified Gravity using Weak Lensing and Peculiar Velocity Measurements
我们进行了主成分分析，以评估未来的观测能力，以衡量偏离广义相对论的预测的泊松和各向异性方程的线性尺度。特别是，我们专注于如何测量红移空间失真（RSD）观测光谱星系红移调查时，结合透镜层析调查将提高约束。假设一个欧几里德星系成像和红移调查，我们发现，添加3D信息减少了3和10之间的因素相比，只有从透镜层析调查的观测值的情况下，统计不确定性。我们还发现，良好的约束模式的数量增加了3和7之间的一个因素。我们的研究表明，联合星系成像和红移调查，如SuMIRe和Euclid的重要性，以提供更严格的测试的ΛCDM模型，并区分各种修改的重力和暗能量模型。
2013-08-21 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological tests of General Relativity: a principal component analysis
下一代弱透镜巡天将追踪从物质主导时代到今天的物质扰动和引力势的演变。随着对暗能量动力学的限制，他们将探索物质超密度、局部曲率和牛顿势之间的关系。我们用时间和尺度两个函数来解释LCDM模型中线性区域中这些关系的任何修改。我们执行主成分分析（PCA），以找到这些功能的本征模和本征值的调查，如DES和LSST。本文以Zhao et al.（2009）的PCA分析为基础，并在几个方面进行了显著扩展。特别是，我们认为在弱透镜调查中预期的一些系统性影响的影响。我们还提出了PCA的其他选择的两个功能需要参数化修改的线性尺度上的增长，并讨论他们的优点。我们分析了修正的增长函数和其他宇宙学参数之间的简并性，特别注意有效状态方程w（z）。最后，我们证明了PCA的效用作为一个有效的数据压缩阶段，使人们能够很容易地获得特定模型的参数约束，而无需从头开始重新计算Fisher矩阵。
2012-02-10 astro-ph.CO gr-qc
Mapping the gas density with the kinematic Sunyaev-Zel'dovich and patchy screening effects: a self-consistent comparison
本研究结合 ACT 和 DESI 数据，测量 kSZ 与斑块屏蔽效应，绘制星系周围气体密度，并扣除 CMB 透镜污染，给出光学深度上限，为约束速度敏感模型提供新途径。
2025-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong lensing constraints on modified gravity models
我们施加的第一个强透镜约束的广泛的一类修改的引力模型，其中一个额外的领域，修改重力也耦合到光子（直接或间接通过与重子耦合），从而修改透镜。我们使用非奇异的等温椭球（NIE）的轮廓作为一个有效的潜力，它产生平坦的银河系旋转曲线。如果一个具体的修正重力模型给出一个平坦的旋转曲线，那么表征透镜效应的参数$Γ$必须取某个确定的值。我们发现，$Γ= 1.24\pm0.65$在$1σ$，符合广义相对论（$Γ= 1$）。这限制了最近提出的一些模型中的参数空间。
2018-12-12 astro-ph.CO
