宇宙学弱引力透镜的规范不变形式
宇宙学与河外天体物理
2018-04-11 v2
摘要
我们给出了宇宙学弱引力透镜的规范不变形式，在线性阶计入了由标量、矢量和张量扰动引起的所有相对论效应。虽然光的传播由测地线方程完全描述，但光子波矢与物理量的关系需要指定其定义所在的参考系。通过在观测者和源位置构造局域四基（tetrad）基，我们澄清了诸如会聚、剪切和旋转等弱透镜可观测量与源静止系中定义的物理尺寸和形状以及观测者静止系中测量的观测角和红移的关系。与标准透镜形式相比，额外的相对论效应对所有透镜可观测量都有贡献。我们明确验证了透镜可观测量的规范不变性，并将我们的结果与先前工作进行比较。特别地，我们证明即使在存在矢量和张量扰动的情况下，透镜可观测量的物理旋转在线性阶消失，而四基沿光传播相对于 FRW 坐标发生旋转。尽管后者常被用作原初引力波的探针，四基的旋转确实不是物理可观测量。我们进一步澄清其与弱透镜中 E-B 分解的关系。我们的形式提供了宇宙学弱引力透镜的透明且全面的视角。
引用
@article{arxiv.1802.03403,
title = {Gauge-Invariant Formalism of Cosmological Weak Lensing},
author = {Jaiyul Yoo and Nastassia Grimm and Ermis Mitsou and Adam Amara and Alexandre Refregier},
journal= {arXiv preprint arXiv:1802.03403},
year = {2018}
}
备注
48 pages, 1 figure, published in JCAP