强引力透镜的广义模型无关表征 I：理论基础

我们通过额外使用一组多重像相对于其连线（一条或多条）的取向角，以及像之间的相对距离、椭圆率和时间延迟，将 Wagner & Bartelmann (2016) 表征强引力透镜的模型无关方法扩展至前导阶的最一般形式。对于跨越临界曲线的两个对称像，取向角还允许确定临界曲线的斜率以及像之间连线上临界点处的第二个（约化）弯曲系数。它还允许放弃最大像延展轴垂直于临界曲线的对称性假设。对于几乎形成巨型弧的三个像，假设的像对称性程度也降至最一般情况，从而允许描述源不必放置在于尖点处汇合的两个褶皱的对称轴上的像配置。对于给定的一组多重像，我们设定了该方法的适用性限制，展示了在像合并情况下可以获得的信息，并分析了由于透镜势的泰勒展开在星系团尺度 NFW 轮廓的褶皱情况以及星系团尺度 SIE 轮廓的褶皱和尖点情况下可达到的精度，并将广义方法与 Wagner & Bartelmann (2016) 的方法进行了比较。对于距离临界点小于（有效）爱因斯坦半径 30% 的多重像，临界点位置的重建偏差小于 5"；对于距离临界点小于（有效）爱因斯坦半径 15% 的像，褶皱处临界曲线的斜率及其在尖点附近的形状与真实值的偏差小于 20%。