弱引力透镜测量：一种重新审视的方法及其对 HST 图像的应用

引力透镜在背景星系图像中产生的弱畸变提供了一种直接测量宇宙中质量分布的方法。然而，这一技术需要对透镜剪切进行高精度测量，并谨慎纠正系统性效应。Kaiser、Squires 与 Broadhurst（1995）提出了一种方法，用于在点扩散函数（PSF）各向异性和相机畸变存在下的椭圆率-剪切关系校准。我们重新审视 KSB 方法，表明利用源矩（而非椭圆率）即可纠正 PSF 和相机畸变。我们澄清了该方法中一些近似假设的适用性。我们推导仅涉及星系矩的校正表达式，明确导出剪切与平均椭圆率之间的关系。我们讨论了该方法的局限性，并通过数值模拟测试其有效性。作为该方法的应用，我们重新分析了 Hoekstra 等人（1998）对 HST WFPC2 相机的研究结果。我们确认了 WFPC2 芯片边缘存在显著（10%）PSF 椭圆率，同时发现 PSF 椭圆率随时间可变达 2%。我们利用这些测量结果对 HST Survey Strip（“Groth” Strip）中的星系形状进行校正。通过考察椭圆率与星系大小的依赖关系，我们表明在校正后，对半径大于 0.15 arcsec 的星系，平均每个芯片的残余系统不确定性约为 0.4%。我们讨论了这些结果如何为利用深层 HST 调查测量大尺度结构的弱引力效应提供良好前景。