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线-of-sight大尺度结构对时间延迟宇宙学的影响

宇宙学与河外天体物理 2025-10-01 v1

摘要

时间延迟宇宙学通过监测时间域中的倍射重力透镜,提供了一种具有前景且独立的测量宇宙距离的方法。然而,除主要偏转器外,沿视线(LoS)的大尺度结构也会偏转旅行光线,称为弱透镜(WL)。由于分辨率限制,对WL进行arcsecond尺度的精确测量极具挑战性。本文我们采用更直观、高分辨率的N体模拟评估LoS效应对 lensing 图像和时间延迟测量的影响,该模拟相较于传统计算更经济的halo渲染方法提供更真实的物质分布。我们采用多平面光线追踪技术,该技术传统上用于计算arcminute尺度的WL效应,将其应用扩展至arcsecond尺度的强透镜场。我们聚焦于四影系统,提出以下发现:(1)除常数外部收敛外,约2弧分钟角尺度内的大尺度结构作为外部扰动器,导致arcsecond尺度上的非均匀波动;(2)这些波动无法仅通过外部剪切完全解释,必须包括外部弯曲(flexion);(3)虽然包含弯曲可对lensing图像提供相当好的拟合,但时间延迟距离仍存在6.26.2‰偏差和2.5%2.5\%不确定性。这凸显了单平面近似的局限性,表明时间延迟误差沿LoS累积。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.26382,
  title  = {Impact of Large-Scale Structure along Line-of-Sight on Time-Delay Cosmography},
  author = {Shijie Lin and Bin Hu and Chengliang Wei and Guoliang Li and Yiping Shu and Xinzhong Er and Zuhui Fan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.26382},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 12 figures. Comments are welcome!