A highly magnified supernova at z=1.703 behind the massive galaxy cluster Abell 1689
我们研究最遥远的超新星爆炸的能力，对于理解高红移宇宙的演化及其膨胀率至关重要，但受到望远镜光收集能力的限制。然而，由于大质量星系团的光聚焦能力，大自然提供了独特的机会，让我们可以在没有辅助的仪器所能达到的范围之外进行观察。在这里，我们报告发现的最遥远的超新星之一，在红移，z=1.703。由于透镜放大系数为4.3 \pm 0.3，我们能够测量超新星的光变曲线，以及宿主星系的光谱特征，其精度可与未来一代望远镜相媲美。
2011-10-27 astro-ph.CO
Near-IR search for lensed supernovae behind galaxy clusters: III. Implications for cluster modeling and cosmology
中等红移的大质量星系团充当引力透镜，可以放大背景星系中发生的超新星（SNe）。我们评估的可能性，使用透镜SNe把约束的质量模型的星系团和哈勃参数在高红移。由于Ia型超新星（SNe Ia）的标准烛光性质，从干预星系团的透镜放大率的观测信息可以用来约束集群质量分布的模型。使用参数化的星系团模型进行统计分析，以调查可能的改善，从透镜Ia星系团的精确建模的星系团A1689和较少约束的集群A2204。通过精确模拟的星系团对SNe的透镜作用，获得了时间延迟测量值，可用于测量哈勃参数。对于A1689的调查，我们估计可检测SNe Ia和多重成像SNe的预期率。的速度色散和核心半径的主要集群潜力表现出很强的相关性与预测的放大率，因此，可以约束在背景星系的超新星Ia的观测。事实证明，这种技术对于已知多图像系统很少的星系团来说尤其强大。从强透镜SNe的时间延迟测量哈勃参数的主要不确定性是由于集群模型的不确定性。对于非常好地模拟的星团A1689，单次时间延迟测量可以用来确定哈勃参数，精度约为10%。我们的结论是，观测的SNe Ia背后的星系团，可以用来改善质量建模的大尺度组成部分的星系团，从而暗物质的分布。由精确模拟的星系团产生的SNe强透镜的时间延迟可以用来测量高红移下的哈勃常数。
2011-09-28 astro-ph.CO
Through the Looking Glass: Bright, Highly Magnified Galaxy Candidates at z~7 Behind Abell 1703
报道了哈勃空间望远镜（HST）WFC 3对Abell 1703的成像结果，发现了7个z~7的强透镜莱曼破裂星系（LBG）候选星系。最亮的候选星系被称为A1703-zD 1，在WFC 3/IR F160 W波段的观测（透镜）星等为24.0 AB（26 sigma），比最近报道的子弹星系团后面的z_850-dropout候选星系亮0.2等，比之前最亮的已知z~7.6星系A1689-zD 1亮0.7等。星团放大率约为9，这个源的内禀星等为H_160 = 26.4 AB，有一个1.7等的强z_850 - J_125折点，光度红移为z~6.7。此外，我们还发现了其他六个明亮的LBG候选者，其H_160带的幅度为24.9-26.4，光度红移z~6.4 - 8.8，放大倍率μ ~3-40。A1703-zD 1和A1703-zD 4的恒星星族与ACS、WFC 3/IR和\Spitzer /IRAC数据拟合后得到的恒星质量为（0.7 - 3.0）x 10^{9} M太阳，恒星年龄为5- 1.8亿年，恒星形成速率约为7.8 M太阳/年，红化程度较低，A_V <= 0.7。异常明亮的候选者A1703-zD 1的源平面重建显示出一个扩展的结构，在z~6.7源平面上跨越~ 4kpc，并显示出三个半径为r~ 0.4kpc的恒星形成结。
2011-12-21 astro-ph.CO
Source plane reconstruction of the giant gravitational arc in Abell 2667: a candidate Wolf-Rayet galaxy at z~1
本文对透镜星系团Abell~2667中一个亮度为$z$ =1.0334的明亮透镜星系的HST、Spitzer望远镜成像和VLT成像及光谱数据进行了新的分析。使用这种高分辨率的成像，我们提出了一个更新的透镜模型，使我们能够充分了解透镜的几何形状和重建的透镜星系在源平面。这个巨大的弧提供了一个独特的机会来窥视高红移盘星系的结构。我们发现Abell 2667的透镜星系是一个典型的旋涡星系，其形态结构与高红移星系$z\sim 2$相似。重建的源星系在z $_{850}$波段的表面亮度揭示了中心表面亮度$I(0)=20.28\pm0.22$ mag arcsec $^{-2}$和红移$z \sim 1$处的特征半径$r_s=2.01\pm0.16$ kpc。不同波段的形态重建显示出该星系明显的负径向颜色梯度。此外，更红的中央隆起往往包含富含金属的恒星星族，而不是由于高而不均匀的遮蔽而被尘埃严重变红。我们分析了VIMOS/IFU光谱数据，发现在给定的波长范围内（$\sim 1800-3200$ λ），源星系的组合弧光谱具有强的连续辐射和强的紫外吸收线（Fe Ⅱ和Mg Ⅱ），显示出典型的沃尔夫-雷叶星系NGC 5253的特征。更具体地说，我们已经测量了阿贝尔2667光谱中的Fe II和Mg II线的EW，并且对于NGC 5253光谱的相同波长间隔获得了类似的值。在棱栅范围边缘的CIII] 190…
2014-10-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Rigorous Free-form Lens Model of Abell 2744 to Meet the Hubble Frontier Fields Challenge
哈勃前沿场（HFF）对最强大的透镜星系团的成像提供了对最放大的遥远星系的访问。挑战在于构建能够描述这些复杂的大规模合并集群的透镜模型，以便能够可靠地识别单个透镜系统，并准确地导出其固有特性。我们应用自由形式的透镜方法（WSDG+）的A2744，提供一个模型独立的地图的集群质量，放大率和几何距离估计多透镜源。我们同时解决一个平滑的集群组件上的像素网格，连同本地偏转的集群成员星系。结合模型预测和测光红移测量，我们修正并完成了最近声称的几个系统，并确定了4个新系统-总共65张图像，涵盖了红移范围为1.4<z<9.8的21个系统。重建的质量显示出在X射线中可以看到大量热等离子体的方向上的小增强。我们比较光度红移与“几何红移”，发现一个高层次的自我一致性。我们发现预测和观测到的通量之间非常吻合-最佳拟合斜率为0.999+-0.013和RMS为~0.25等，表明我们对透镜背景星系的放大校正是非常可靠的。有趣的是，很少有多透镜星系被检测到超过z~7.0，尽管HFF滤波器允许高放大率和z~11.5的极限红移。有了额外的HFF集群，我们可以更好地研究任何明显的高Z赤字的可扩展性，具有潜在的重要意义的再电离时代和暗物质的性质。
2014-10-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Spatial matter density mapping of the STAGES Abell A901/2 supercluster field with 3D lensing
本文利用HST/STAGES巡天的弱透镜观测数据研究了Abell 901/902超星系团复合体中物质和星系的三维空间分布。我们的方法改进了现有的3D透镜映射技术，通过校准和消除红移偏差，并占3D结构的径向伸长的影响。我们还首次对3D透镜图进行了详细的噪声分析，结果表明，即使使用深层次的HST质量数据，也只有最大质量的结构，例如在z~0.8处的M200>~10^15 Msun/h，才能以合理的红移精度（Δz~0.15）在3D中分辨出来。我们将透镜映射与恒星质量分布进行比较，并找到了峰值显著性>3σ的所有质量峰的发光对应物。我们在z=0.165的前景超星系团内部和后面看到了结构，在z~0.6处的A901 b星系团正后方以及z~0.7处的SW群后方发现了结构。在投影中观察到的这种3D结构对A901 b或SW组成分SWa和SWb的最近质量估计没有显著影响。
2011-11-10 astro-ph.CO
First direct metallicity measurement of a lensed star-forming galaxy at z=1.7
本文给出了位于Abell 1689星系团后面的一个红移z =1.7的强透镜星系的静止坐标系光谱。我们检测到的温度敏感的极光线[O III] 4363，它允许在z > 1的星系的第一个直接的金属丰度测量。我们的高信噪比光谱表明，该目标是一个金属丰度极低的恒星形成星系，我们估计其B带内禀绝对星等为M_{B} =-18.3 \pm 0.1 $, with a stellar mass of 4.4$ \pm 1.2 \times 10^{8} $ M$ _{ \odot }$.这个星系将z > 2的恒星形成星系的光度-金属丰度关系扩展了一个数量级以上。考虑到\ha的双核形态和速度分布，我们初步认为它可能是一个合并星系或原旋转盘星系。
2009-06-30 astro-ph.CO
MUSE integral-field spectroscopy towards the Frontier Fields Cluster Abell S1063: I. Data products and redshift identifications
我们提出的第一次观察前沿领域集群阿贝尔S1063采取新委托的多单元光谱探测器（MUSE）积分场摄谱仪。由于MUSE相对较大的视场（1弧分^[2]），它非常适合在全光谱范围内同时瞄准空白视场和星系团视场中的多个星系。我们分析了在科学验证阶段获得的四个小时的数据，并测量了53个星系的红移。我们确认了五个星系团的红移，并确定了其他29个星系团成员的红移。在星系团后面，我们发现了17个红移较高的星系，包括三个以前未知的z>3的莱曼α发射体和五个多透镜星系。我们报告了一个新的z=4.113多透镜星系的检测，与透镜模型预测的前沿领域的图像是一致的。我们在一个z=3.116的多重透镜星系中探测到C III]、C IV和He II的辐射，这表明可能存在一个活动星系核。我们还从MUSE数据立方体中创建了窄带图像，以自动搜索与高红移候选者相对应的其他线发射体，但除了通过目视检查发现的那些之外，我们无法识别任何重要的检测。有了新的红移，通过精细的强透镜模型，将有可能获得Abell S1063核心的精确质量重建。总的来说，我们的研究结果说明了一个单一的MUSE指向可以解决的科学主题的广度。我们的结论是，MUSE是一个非常有效的仪器来观察星系团，使他们的质量建模，并执行高红移星系的盲目搜索。
2014-10-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
A Multiply-Imaged z $\sim$ 6.3 Lyman Alpha Emitter candidate behind Abell 2261
虽然莱曼- $α$（$\mathrm{Ly}α$）发射线是在$z\lesssim 6$研究星系的重要工具，但在明显更高的红移处找到Ly $α$发射体（LAE）却更具挑战性，这可能是因为在$z\sim6$之上的星系际介质的中性增加。在$z>6$上具有极高静止框架Ly $α$等效宽度的半导体层EW（Ly $α$）$\gtrsim 150$是Ly $α$后续观测的良好候选者，并且由于其不寻常的颜色而可以在多波段成像调查中脱颖而出。我们已经进行了光度搜索这样的对象在集群透镜和超新星调查与哈勃（CLASH），并在这里报告的识别三个可能的引力透镜图像的一个单一的LAE候选人在$z\sim6.3$，后面的星系团阿贝尔2261（$z = 0.225$）。在这个过程中，我们还用Keck/MOSFIRE测量了Abell 2261后面的一个多重成像星系的第一个光谱红移，位于$z = 3.337$。这使我们能够校准透镜模型，进而用于研究候选LAE的特性。人口III星系光谱能量分布（SED）模型拟合CLASH宽带测光的可能LAE提供了一个稍好的拟合比人口I/II模型。最佳拟合模型表明，EW（Ly $α$）$\approx 160$在星际和星系际介质中吸收后，会发生内禀振荡.未来的光谱观测将检验这一预测，并对这一物体的形态有更多的了解，这表明它可能是两个较小星系的合并。
2016-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ultra-faint Ultraviolet Galaxies at z~2 Behind the Lensing Cluster Abell 1689: the Luminosity Function, Dust Extinction and Star Formation Rate Density
利用Abell 1689的深HST紫外（F275 W/F336 W）图像，我们识别了z~2 Lyman break星系。由于星系团提供的成像深度和大放大率，我们探测到的星系比以前在这个红移的观测暗100倍（-19.5< M_1500 <-13）。我们能够计算作为源平面位置的函数的观测的固有灵敏度，允许作为光度的函数的有效体积的测定。我们将光度函数的暗端斜率拟合为alpha = -1.74 +/-0.08，与2.5 < z < 6时获得的值一致。在亮度函数中没有转换，直到MUV =-13。在我们的样品中观察到在较高的红移处随着光度而增加的更红的UV光谱斜率的趋势，但是在所有光度处具有更红的斜率，并且平均红化< E（B-V）>= 0.15。我们假设这些星系中的恒星与其较亮的对应物（Z_sun）相比金属贫乏（0.2Z_sun），导致更蓝的假设内在紫外线斜率和更大的衍生尘埃消光。z ~ 2处的总紫外光密度为4.31 × 10^26 erg/s/Hz/Mpc ^3，其中70%以上是由我们样本光度范围内的星系发出的。我们确定了z ~ 2处的恒星形成率密度（假设在所有光度下的尘埃消光修正为4.2，并采用Kroupa IMF）为0.148 M/yr/Mpc ^[3]，由于较暗星系的数量增加和较大的尘埃修正因子，该值明显高于之前的测定值。[删节]
2013-11-24 astro-ph.CO
A Free-Form Lensing Grid Solution for A1689 with New Mutiple Images
哈勃太空望远镜对星系团Abell 1689的成像揭示了异常数量的强透镜多重成像星系，包括高红移候选星系。以前的研究已经利用这些数据获得了迄今为止任何星系团最详细的暗物质重建，解决了约25千秒差距的子结构。我们检查阿贝尔1689（以下简称A1689）非参数化，结合强透镜图像和弱失真更广泛的领域斯巴鲁成像，我们将成员星系，以改善镜头的解决方案。强透镜星系经常受到成员星系的局部影响，然而，这些扰动不能在基于网格的重建中恢复，因为透镜信息太稀疏，无法分辨成员星系。通过将光度标度的成员星系偏转添加到我们的平滑网格中，我们可以获得有意义的解，其精度足以识别我们自己的强透镜图像，因此我们的模型变得自洽。我们确定了11个新的多透镜系统的候选人，并澄清以前模棱两可的情况下，在最深的光学和近红外数据从哈勃和斯巴鲁。我们改进的空间分辨率带来了当分别使用弱透镜效应和强透镜效应时所看不到的新特征，包括主晕周围的团块和无定形暗物质。我们的处理意味着我们可以获得一个客观的质量比之间的集群和星系的组件，检查潮汐剥离的发光成员星系的程度。在r<1弧秒区，典型的质光比M/L_B = 21，在r<40弧秒区，质光比M/L_B = 17。我们的模型独立性意味着我们可以客观地评估堆叠集群透镜的竞争力，以定义几何透镜距离红移关系的模型独立的方式。
2014-03-04 astro-ph.CO
A bright, spatially extended lensed galaxy at z = 1.7 behind the cluster RCS2 032727-132623
我们提出了一个非常明亮的发现和扩展透镜源从第二次红色序列集群调查（RCS 2）。RCSGA 032727-132609在光谱上被确认为一个巨大的弧形，是背景星系的反像，位于$z=1.701$，被前景星系团RCS 2 032727-132623强烈地透镜化。这条巨大的弧在$\sim 38$ \，\arcsec上延伸，并且具有19.15的积分$g$ -波段星等，使其比原型透镜星系MS 1512-cB 58大$\sim 20$倍，亮$\sim 4$倍。这是迄今为止已知的宇宙中最明亮的遥远透镜星系。它位于“红移沙漠”中，为连接$z\sim3$和$z\sim1$已知的星系大样本提供了独特的机会。我们收集了9个波段的光度测定，从$u$到$K_s$，它们密集地采样了静止帧UV和可见光，包括年龄敏感的4000 nm断裂。构建了一个透镜模型的系统，并在一个强大的总放大率为$2.04 \pm 0.16$的反图像的结果，我们估计的平均放大率为$17.2 \pm 1.4$的基础上的弧和反图像的相对物理尺度的巨大的弧。单分量光谱能量分布（SED）模型与测光结果的拟合表明，该恒星的年龄适中，为$t = 115 \pm 65$ \，Myr，有少量尘埃，为$E(B-V) \le 0.035$，恒星形成历史呈指数下降，为\textit{e} -折叠时间$τ= 10-100$ \，Myr。在校正透镜放大率后，我们发现…
2012-01-04 astro-ph.CO
Lens models and magnification maps of the six Hubble Frontier Fields clusters
我们提出了强透镜模型，以及质量和放大率的地图，为核心的六个HST前沿领域的星系团。我们的参数透镜模型受到透镜背景星系的多个图像系统的位置和红移的约束。我们使用的光度红移和光谱红移的透镜背景源的组合，我们获得的（阿贝尔2744和阿贝尔S1063），从文献中收集，或好心提供的透镜社区。利用我们的结果，我们（1）比较了每个星团的质量分布和它的光分布，（2）量化了HFF星团的累积放大能力，（3）描述了我们的模型如何用于估计在所有红移和星团核心内任何位置的透镜背景源的放大率和图像多样性，以及（4）讨论我们的建模方法所产生的系统效应和注意事项。我们专门调查的影响，使用光谱和光度红移的限制所产生的模型的不确定性。我们发现，透镜星系的光度红移估计一般是在很好的协议与光谱红移，在可用的。然而，与松弛的红移先验相关联的灵活性可能会导致低估考虑透镜效应信号所需的大尺度结构的复杂性。因此，我们的研究结果强调了光谱弧红移的重要性，或严格的光度红移的限制，高精度透镜模型。我们的最佳拟合镜头模型（放大率，会聚，剪切，偏转场）和模型模拟的所有产品都可以通过Mikulski Archive for Space Telescopes获得。
2014-10-22 astro-ph.CO
Three Gravitationally Lensed Supernovae Behind CLASH Galaxy Clusters
我们报告了哈勃（CLASH）多周期财政部计划的星系团透镜和超新星调查中对三颗引力透镜超新星（SNe）的观测结果。这些天体，SN CLO 12 Car（z = 1.28）、SN CLN 12 Did（z = 0.85）和SN CLA 11 Tib（z = 1.14），分别位于三个不同的星团MACSJ1720.2+3536（z = 0.391）、RXJ1532.9+3021（z = 0.345）和Abell 383（z = 0.187）之后。每个SN都在哈勃太空望远镜（HST）的光学和红外图像中被检测到。根据光度分类，我们发现SNe CLO 12 Car和CLN 12 Did可能是Ia型超新星（SNe Ia），而SN CLA 11 Tib的分类是不确定的。使用多色光变曲线拟合来确定标准化的超新星Ia光度距离，我们推断在类似的红移下，超新星CLO 12 Car比超新星Ia亮约1.0 +/- 0.2等，并将其归因于引力透镜放大。类似地，SN CLN 12 Did比SN Ia亮约0.2 +/- 0.2等。我们从星团的CLASH强+弱透镜图中获得了预测放大率的独立估计：SN CLO 12 Car为0.83 +/- 0.16等，SN CLN 12 Did为0.28 +/- 0.08等，SN CLA 11 Tib为0.43 +/- 0.11等。这两个超新星Ia提供了一个新的测试集群透镜模型的预测：…
2014-03-11 astro-ph.CO
The Highest Resolution Mass Map of Galaxy Cluster Substructure To Date Without Assuming Light Traces Mass: LensPerfect Analysis of Abell 1689
我们提出了一个强透镜质量模型的Abell 1689解决子结构~25千秒差距（包括约10个独立的星系subhalos）的中心~400千秒差距的直径。我们实现这一分辨率完美再现观察到的（强透镜）输入位置的168多个图像的55节居住在135个图像的42个星系。我们的模型没有假设光跟踪质量，但我们重现了最亮的可见结构，有一些轻微的偏差。A1689仍然是天空中已知最强的透镜之一，对于zs = 2的透镜源，其爱因斯坦半径为RE = 47.0”+/- 1.2”（143 + 3/-4 kpc）。我们发现一个单一的NFW或Sersic prole产生一个很好的拟合同时（只有轻微的张力），我们的强透镜（SL）质量模型和公布的弱透镜（WL）测量在较大的半径（维里半径）。根据该NFW拟合，A1689的质量为Mvir = 2.0 + 0.5/-0.3 x 10^15 Msun / h70（M200 = 1.8 + 0.4/-0.3 x 10^15 Msun / h70），在维里半径rvir = 3.0 +/- 0.2 Mpc / h70内（r200 = 2.4 + 0.1/-0.2 Mpc / h70），中心浓度cvir = 11.5 + 1.5/-1.4（c200 = 9.2 +/-1.2）。我们的SL模型比以前的SL模型更喜欢略高的浓度，使我们的SL+WL约束符合其他最近的推导。我们的研究结果支持了先前…
2010-05-03 astro-ph.CO
Searching for supernovae in the multiply-imaged galaxies behind the gravitational telescope A370
大质量星系团的强透镜效应可以提供流量的放大，甚至可以提供位于它们后面的星系的多重图像。这种现象有助于观测高红移超新星（SNe），否则将无法被发现。Ia型超新星（SNe Ia）的探测特别令人感兴趣，因为它们的标准亮度，因为它们可以用来改善集群透镜模型或宇宙学参数测量。我们提出了一个地面，近红外搜索透镜SNe背后的星系团阿贝尔370。我们的调查是基于15个时期的J波段观测与HAWK-I仪器的甚大望远镜（VLT）。我们利用哈勃空间望远镜（HST）的测光来推断多重成像星系的整体性质。使用最近发表的透镜模型的Abell 370，我们还提出了预测的放大率和图像之间的时间延迟。在我们的调查中，我们没有发现来自Abell 370背后的13个透镜星系的47个多重图像的任何活SNe。这与根据测得的恒星形成率计算的$0.09\pm0.02$ SNe的预期一致。我们比较了在我们的调查中发现强透镜SNe的期望，并在哈勃前沿场（HFF）计划期间与HST进行了比较。我们还展示了搜索活动的期望，可以进行与未来的设施，如詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）或宽视场红外巡天望远镜（WFIRST）。我们表明，JWST上的NIRCam仪器将是敏感的大多数SN多个图像中的强透镜星系，因此将能够测量它们的时间延迟，如果观测相应地安排。
2018-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
A test for skewed distributions of dark matter and a possible detection in galaxy cluster Abell 3827
对自相互作用暗物质（SIDM）的模拟预测，在碰撞过程中，暗物质应该落后于星系。如果这种相互作用是由高质量的力载体介导的，那么暗物质的分布也会产生不对称的暗物质尾巴。为了寻找这种不对称性，我们计算了具有自由{ \em偏度}参数的质量分布的引力透镜性质。我们将其应用于星系团Abell~3827中四个中心星系周围的暗物质。在星系的暗物质峰已被发现是偏移，我们尝试性地测量一个偏度$s=0.23^{+0.05}_{-0.22}$在同一方向的峰值偏移。我们的方法可能是有用的，在未来的引力透镜分析碰撞星系团和合并星系。
2017-04-13 astro-ph.CO
ALMA [CII] detection of a redshift 7 lensed galaxy behind RXJ1347.1-1145
本文报道了对RXJ 1347 -1145星系团后面的一个$z=6.765$莱曼- $α$发射星系的ALMA光谱跟踪结果。我们报道了[CII]158 $μ$ m线的探测结果，它与Lyman-$α$红移和光发射峰完全一致。考虑到$μ=5.0 \pm 0.3$的放大率，[CII]线的固有（经透镜效应校正）光度是$L_{[CII]} =1.4^{+0.2}_{-0.3} \times 10^7L_{\odot}$，比其他观测到的$z\sim 7$星系要暗${\sim}5$倍。结果表明，与本星系相比，$z\sim 7$星系中的低$L_{[CII]}$可能是由于它们的低金属丰度和/或反馈造成的。莱曼- $α$和[CII]线之间的小速度偏移（$Δv = 20_{-40}^{+140} \rm km/s$）是不寻常的，并且可能指示电离光子逃逸。
2017-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Source REconstruction of Arcs behind Cluster Halos (SourceREACH): A New Source Reconstruction Algorithm Optimized for Giant Arcs and Galaxy Cluster Lenses
Rutgers University–New Brunswick（新泽西罗格斯大学）
提出一种针对星系团透镜巨弧的源重建算法，通过去卷积、去透镜和插值/回归方法，高效精确重建背景源，并利用K近邻回归实现噪声平滑与细节保留的最佳平衡。
2026-05-21 astro-ph.CO
Constraints from the Giant Arc in Abell 370. A New Framework for Understanding Systematic Errors in Cluster Lens Modeling. IV. Constraints from the Giant Arc in Abell 370
本研究利用Abell 370星系团中的巨弧，提出基于像素源重建的优化透镜模型，以改进源重建并减少模型残差，显著影响临界曲线及高放大率区域的信息提取。
2025-09-10 astro-ph.CO
Full Lensing Analysis of Abell 1703: Comparison of Independent Lens-Modelling Techniques
用两种不同的强透镜技术对弛豫星系团Abell 1703的内部质量分布进行了分析。我们的参数化方法具有再现多组多个图像所需的精度，基于质量近似跟踪光的假设。我们测试这个假设与一个完全非参数，自适应网格方法，没有知识的星系分布。由于成员星系必须包括在设计用于搜索透镜图像的模型中，因此在精细尺度上可以看到方法之间的差异，但在较大尺度上，暗物质的一般分布非常一致，具有非常相似的径向质量分布。我们从深多色斯巴鲁成像中添加未稀释的弱透镜测量，以获得完全独立于模型的质量分布，直至维里半径及更远。在弱透镜和强透镜之间的重叠区域中发现一致性，并且完整的质量分布由浓度参数$c_{\rm vir}\simeq 7.15\pm0.5$（和$M_{vir}\simeq 1.22\pm0.15 \times 10^{15}M_{\odot}/h$）的NFW模型很好地描述。Abell 1703位于标准$c$ -$M$关系之上，该关系是为标准$Λ$ CDM模型预测的，类似于具有精确确定的基于透镜的轮廓的其他大质量弛豫星系团。
2010-09-06 astro-ph.CO
Shock fronts, electron-ion equilibration and ICM transport processes in the merging cluster Abell 2146
本文报道了对合并星系团Abell 2146的400 ksChandra X射线观测。这一深度观测揭示了与主要合并事件相关的详细结构，包括在致密的冲压压力剥离的子集群核心之前的M=2.3+/-0.2弓形激波，以及ICM中第一个已知的上游激波（M=1.6+/-0.1）。通过测量每个冲击波阵面后面的电子温度分布，我们确定了电子种群与冲击加热离子热平衡的时间尺度。我们发现，弓冲击后面的温度分布是一致的库仑碰撞平衡的时间尺度和postshock温度低于预期的即时冲击加热的电子。虽然像子弹团一样，上游激波阵面后面的电子温度比预期的要热，这有利于瞬时加热模型，但这里温度值的不确定性更大，而且有重要的子结构使解释复杂化。我们还测量了每个激波阵面的宽度和子团核前缘的接触不连续性，以研究ICM中输运过程的抑制。上游激波的长度约为440 kpc，但在这个距离上显得非常窄，与平均自由程23+/-5 kpc相比，最佳拟合宽度仅为6^{+5}_{-3} kpc。子星系团核心的前缘也很窄，宽度上限仅为2 kpc，将0.5-2 keV的冷多相气体与约6 keV的冲击加热ICM分离。这个边缘对扩散和传导的强烈抑制表明，在子星系团核心周围可能形成了一个磁性覆盖层。[删节]
2012-02-23 astro-ph.CO
Strongly Lensed Supernovae in Well-Studied Galaxy Clusters with the Vera C. Rubin Observatory
星系团的强透镜效应可以用来显著扩大观测范围，从而可以观测到放大的高红移超新星，否则这些超新星将无法被发现。强透镜效应也可以提供位于星系团后面的星系的多重图像。探测强透镜Ia型超新星（SNe Ia）是特别有用的，因为它们的亮度可以被用来改进星团透镜模型或独立测量宇宙学参数。宇宙学参数，哈勃常数，是特别感兴趣的，因为它的值与不同的方法测量的差异。在这里，我们探讨的可行性，维拉C。Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time（LSST）在五个星系团（Abell 1689和哈勃前沿场星系团）中探测强透镜SNe，这些星系团具有经过充分研究的透镜模型。对5个星系团场中的268幅多重星系像所组成的88个系统进行分析，发现LSST对SNe~Ia（SNe~IIP）爆炸敏感的星系有41（23）幅。这些星系的红移范围在$1.01 < z < 3.05$之间。在其10年的运行期间，LSST预计将探测到$0.2\pm0.1$ SN~Ia和$0.9\pm0.3$堆芯塌陷SN ~ e。然而，由于LSST将观测到更多的大质量星系团，因此期望值可能更高。我们强调的重要性，有一个额外的观测计划的光度和光谱的后续强透镜SNE探测LSST。
2020-11-28 astro-ph.CO
The Dark Matter Distribution in Abell 383: Evidence for a Shallow Density Cusp from Improved Lensing, Stellar Kinematic and X-ray Data
我们扩展我们的分析暗物质（DM）的分布在轻松的集群的情况下，阿贝尔383，发光的X射线集群在z=0.189与一个占主导地位的中央星系和许多强透镜功能。继我们以前的论文，我们结合强，弱透镜约束与哈勃太空望远镜和斯巴鲁成像与径向配置文件的恒星速度分散的中央星系，分离的重子质量分布在集群核心的关键。钱德拉X射线观测的流体静力学质量估计进一步限制了解决方案。这些组合的数据集提供了几乎连续的限制，从2千秒差距到1.5百万秒差距的半径，允许严格的测试结果，从最近的数值模拟。在我们的数据和分析中，有两个关键的改进，使得这一结果成为小尺度下DM密度剖面ρ_DM ~ r^-β斜率较浅的最可靠的情况。首先，根据深凯克光谱，我们已经获得了恒星速度色散曲线的半径为26千秒差距的第一次在一个透镜集群。其次，我们通过采用三轴DM分布和轴对称动力学模型改进了我们以前的分析。我们证明，在这个非常好的约束系统中，DM密度在小半径处的对数斜率为β< 1.0（95%置信度）。为了使我们的观测结果与最近的高分辨率模拟结果相一致，改进重子物理学的处理方法是必要的，但可能还不够。
2011-01-18 astro-ph.CO
The discovery of lensed radio and X-ray sources behind the Frontier Fields cluster MACS J0717.5+3745 with the JVLA and Chandra
我们报告的高分辨率JVLA和钱德拉观测的HST前沿星系团MACS J0717.5+3745。MACS J0717.5+3745提供了任何已知星团中最大的连续放大区域，使其成为寻找透镜射电和X射线源的有希望的目标。利用高分辨率1.0-6.5 GHz JVLA成像，在A和B配置下，我们在HST成像覆盖的区域内探测到总共51个紧凑的射电源。在这个样本中，我们发现7个放大因子大于$2$的透镜源。这些来源都没有被确定为多重透镜。根据射电光度，这些来源中的大多数可能是恒星形成的星系，恒星形成率为10-50 M $_\odot$ yr $^{-1}$，位于$1 \lesssim z \lesssim 2$。两个透镜射电源也在星团的钱德拉图像中被检测到。这两个源很可能是活动星系核，因为它们的$2-10$ keV X射线光度是$\sim 10^{43-44}$ erg s $^{-1}$。从推导出的射电光度函数，我们发现的证据，在$0.6<z<2.0$的射电源的数量密度增加，相比，一个$z < 0.3$样本。我们的观测结果表明，透镜星系团的深射电成像可以用来研究恒星形成星系，恒星形成率低至$\sim10$ M $_{\odot}$ yr $^{-1}$，在宇宙恒星形成历史的高峰期。
2016-06-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Frontier Fields : A High-Precision Strong-Lensing Mass Model of the Massive Galaxy Cluster Abell 2744 using 180 Multiple Images
我们提出了一个高精度的星系团阿贝尔2744的质量模型，强引力透镜分析的基础上的\emph{Hubble Space Telescope Frontier Fields}（HFF）的成像数据，现在包括两个\emph{Advanced Camera for Surveys}和\emph{Wide-Field Camera 3}观测到的最终深度。利用可见光和近红外数据前所未有的深度，我们确定了34个新的多重成像星系，使总数达到61个，包括181个单独的透镜图像。在这个过程中，我们纠正以前的错误识别和位置的集群核心的北部的多个系统。使用\textsc{Lenstool}软件和新的多组图像，我们使用两个星系团规模的暗物质晕和星系团成员的星系团规模的晕来模拟星系团。我们的最佳拟合模型预测图像的位置与\emph{RMS}的误差为0.69 $\arcsec$，这构成了一个改进的几乎是一个因素的两个在以前的参数模型，这个集群。我们测量了200 kpc口径内的总投影质量（$2.162\pm 0.005$）$\times 10^{14}M_{\odot}$，从而继最近的HFF测量MACSJ 0416.1 -2403之后，第二次达到1级精度。重要的是，质量模型的更高质量转化为导出的放大因子的4倍的总体改进。%的高红移透镜背景星系。与我们以前的HFF引力透镜分析一起，这项工作表明，HFF数据能够对大质量星系…
2015-06-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Distribution of Dark and Luminous Matter in the Unique Galaxy Cluster Merger Abell 2146
阿贝尔2146（$z$ = 0.232）由两个正在进行合并的星系团组成。该系统是在以前的工作中发现的，其中两个大的冲击波阵面是用$\textit{Chandra X-ray Observatory}$探测到的，与第一次核心通道后不久捕获的靠近天空平面的合并一致。利用$\textit{Hubble Space Telescope}$上ACS-WFC观测到的遥远星系的扭曲形状，对系统中的总引力质量进行了弱引力透镜分析。投影质量重建的最高峰集中在Abell 2146-A的Brilliant星团星系（BCG）。Abell 2146-B的质量更大。自举噪声质量重建显示Abell 2146-A中的质量峰值始终集中在BCG上。先前的工作表明，BCG-A似乎落后于X射线冷核;尽管质量重建的峰值集中在BCG上，但考虑到弱透镜质量图的分辨率，它也与X射线峰值一致。具有以BCG为中心的两个组分的最佳拟合质量模型分别对于Abell 2146-A和Abell 2146-B产生$M_{200}$ = 1.1 $^{+0.3}_{-0.4}$ $\times$ 10 $^{15}$ M $_{\odot}$和3 $^{+1}_{-2}$ $\times$ 10 $^{14}$ M $_{\odot}$，假设每个簇的质量浓度参数为$c=3.5$。根据弱透镜分析，Abell 2146-A是主晕成分，而与X射线分析（…
2016-09-21 astro-ph.CO
Dark matter dynamics in Abell 3827: new data consistent with standard Cold Dark Matter
利用ALMA和VLT/MUSE对星系团Abell 3827进行了积分场谱研究。它揭示了星团核心中强引力透镜的不寻常配置，其中至少有七个背景螺旋星系的透镜图像。基于HST成像的透镜模型表明，与星系团中心星系之一相关的暗物质可能会被抵消。新的光谱数据能够更好地减去前景光，并更好地识别多个背景图像。暗物质的推断分布与LCDM所预期的以星系为中心是一致的。每个星系的暗物质看起来也是对称的。虽然我们没有发现之前报道的质量和光之间的偏移（暗示自相互作用的暗物质），但为了校准Abell 3827而进行的数值模拟表明，偏移和不对称性仍然值得在特定几何形状的碰撞中寻找。同时，ALMA被证明是非常有用的强镜头图像识别。
2017-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Two lensed star candidates at $z\simeq4.8$ behind the galaxy cluster MACS J0647.7+7015
我们报道了在最近的多波段詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）近红外摄像机观测中，在星系团MACS J0647.7+7015后面发现了两个极度放大的透镜状恒星候选者。候选者出现在先前已知的、横跨临界曲线的$z_{phot}\simeq4.8$脱落巨弧中。候选者位于预期的临界曲线位置附近，但在另一边缺乏清晰的反像，这表明它们可能是正在经历焦散交叉的恒星。我们提出了修订后的透镜模型的集群，包括多成像星系新发现的JWST数据，并使用它们来估计至少$\gtrsim90$和$\gtrsim50$在两个候选人的位置，分别的背景宏观放大率。有了这些值，我们期望两个候选恒星的$10^4-10^5$的有效的、焦散性交叉放大率。这两个候选人的光谱能量分布（SED）匹配以及光谱的B-型恒星的最佳拟合表面温度分别为$\sim10,000$ K和$\sim12,000$ K，我们表明，这样的恒星质量$\gtrsim20$ M $_{\odot}$和$\gtrsim50$ M $_{\odot}$，分别可以成为足够的放大被观察。我们简要地讨论了其他的解释，并得出结论，这些可能是透镜星，但也承认，放大较小的候选人可能是或居住在星团。这些恒星候选者构成了继$z_{phot}\simeq6.2$的埃伦德尔之后，迄今为止第二高红移的例子，进一步建立了利用JWST研究极度放大恒星到高红移的潜力。包括近红外光谱观测在内的计划…
2023-02-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the z>6 Universe with the first Hubble Frontier Fields cluster Abell 2744
哈勃前沿场（HFF）计划将哈勃太空望远镜（HST）的能力与大质量星系团的引力透镜结合起来，以前所未有的深度探测遥远的宇宙。在这里，我们提出的第一个合并的HST和斯皮策观测的集群阿贝尔2744的结果。我们结合完整的近红外数据和辅助光学图像来寻找引力透镜高红移（z > 6）星系。我们报告了在源平面1.43弧分^[2]的总测量区域中，在z ~ 6-7处检测到15个I814-dropout候选者，在z ~ 8处检测到1个Y105-dropout候选者。我们的透镜模型的预测，使我们也可以确定五个多重成像系统位于红移之间的z ~ 6和z ~ 8。由于星系团中质量分布的限制，我们能够估计出校正完整性和放大效应的有效调查体积。这进而用于估计z ~ 6-8处的静止帧紫外光度函数（LF）。我们的LF结果与最近的空白场估计基本一致，证实了通过透镜群进行调查的可行性。尽管基于比最终数据集中将实现的更浅的观测，包括完整的ACS观测，但由于高度放大的调查区域，这里呈现的LF在z ~ 7处向下延伸到Muv ~ -18.5，在Muv ~ -15处识别出一个物体。这项早期的研究预测了使用大质量星系团作为宇宙望远镜的力量及其对空白领域的补充。
2014-03-14 astro-ph.CO
Flashlights: Transients among Gravitationally-Lensed Star Clusters in the Dragon Arc. I. Stellar Microlensing vs Stellar Outbursts
本文报告在引力透镜星系龙弧的星团中发现十个亮度变化约10%-20%的瞬变，通过模拟表明这些瞬变可由恒星微透镜完全解释，而非恒星爆发。
2024-07-23 astro-ph.CO
The Mass Distribution of the Unusual Merging Cluster Abell 2146 from Strong Lensing
Abell 2146由两个星系团组成，它们最近在接近天空平面的地方发生了碰撞，它在$\textit{Chandra X-ray Observatory}$图像上显示出两次巨大的冲击是独一无二的。在早期的合并中，在第一次通过核心后不久，人们会期望星系团和暗物质引导X射线发射等离子体。在这方面，阿贝尔2146-A星系团是非常不寻常的，因为X射线冷核心似乎领先于布里渊星系团（BCG）的轨迹，而不是落后于它。在这里，我们提出了一个强大的透镜分析的$\textit{Hubble Space Telescope}$图像上确定的多个图像系统。特别是，我们专注于在阿贝尔2146-A的质量分布，以确定的暗物质晕的质心。我们使用对象的颜色和形态来识别多个图像系统;非常保守地，这些系统中的四个被用作透镜质量模型的约束。我们发现，质心的暗物质晕，约束使用强透镜的功能，是一致的BCG，与$\approx$ 2千秒差距的暗物质晕和BCG的中心之间的偏移。因此，从强透镜模型来看，X射线冷核也领先于阿贝尔2146-A中暗物质的质心，偏移量为$\approx$ 30 kpc。
2016-09-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
All the Little Things in Abell 2744: $>$1000 Gravitationally Lensed Dwarf Galaxies at $z=0-9$ from JWST NIRCam Grism Spectroscopy
ALT巡天利用JWST NIRCam超深棱栅光谱和强透镜场Abell 2744，证认上千个遥远矮星系并揭示多尺度成团、透镜约束及稀有天体发现能力。
2024-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Spatially-resolved HST Grism Spectroscopy of a Lensed Emission Line Galaxy at z~1
我们利用Abell 1689（z=0.187）的引力透镜放大效应，在一个大质量透镜星系团的范围内，对发射线星系（ELG）进行了首次空基普查。43个ELG通过无狭缝棱镜光谱被鉴定为i_775=27.3的通量。一个ELG（在z=0.7895处）由于约4.5倍的透镜放大而非常明亮。从地面跟踪光谱学中检测到的几条巴耳末发射线表明，这个低质量星系（M_* = 2 x 10^9太阳质量）的主要恒星爆发开始了，具有高的比恒星形成率（~20 /Gyr）。从蓝色发射线，我们测量到与太阳一致的气相氧丰度（12+log（O/H）=8.8 +/- 0.2）。我们把这个巨大的弧的连续线发射区分成7个~ 1 kpc的仓（内在尺寸），并测量了各种金属丰度相关的线比。一个微弱的趋势，增加金属分数被认为是对星系的动力中心。有趣的是，在偏离中心约1 kpc的区域中，金属线比率在蓝色HII区激发图上的位置为f（[OIII]）/f（Hbeta）和f（[NeIII]）/f（Hbeta），可以用AGN拟合。这种不对称的类似活动星系核的行为被解释为星系延伸尾巴方向的冲击的产物，可能是由最近的星系相互作用引起的。
2012-05-12 astro-ph.CO
A submillimetre-bright z~3 overdensity behind a z~1 supercluster revealed by SCUBA-2 and Herschel
我们给出了一个壮观的三分量合并超星系团RCS 231953+00的宽视场（30'直径）850 μ m SCUBA-2图，z=0.9。视野中最亮的亚毫米星系（SMG）（S_850= 12 mJy）距离其中一个星团核心（RCS 2319-C）不到30”，可能是一个更遥远的透镜星系。有趣的是，RCS 2319-C周围更宽的场揭示了SMG的局部过密度，超过平均源密度的4.5倍，在随机场中发现SMG的几率<1%。利用Herschel-SPIRE观测，我们发现其中三个SMG具有相似的亚毫米颜色。我们拟合了观测到的250- 850 μ m光谱能量分布来估计它们的红移，得到2.5<z<3.5，并计算了每年500-2500太阳质量的巨大恒星形成率（SFR）。我们推测，这些星系要么是透镜SMG，或路标的物理结构在z~3：一个'原星系团'居住的年轻星系在快速增长阶段，注定要形成一个巨大的星系团的核心z=0。
2013-08-05 astro-ph.CO
The rates and time-delay distribution of multiply imaged supernovae behind lensing clusters
引力透镜源的时间延迟可以用来约束偏转器的质量模型和确定宇宙学参数。本文分析了17个强透镜星系团背后多重成像源的时间延迟分布。我们发现，对于小于1000天的时滞，在z=3.0时，它们的对数概率分布函数可以很好地表示为P（log Δt）=5.3 x 10^-4 Δt^βM_250^-2β，其中β=0.77，其中M_250是250 kpc（以10^14 M_sun为单位）内的星团投影质量，β是分布的幂律斜率。由此产生的概率分布函数，使我们能够估计的时间延迟分布在一个已知质量的透镜集群。对于一个M_250=2 x 10^14 M_sun的星系团，时间延迟小于1000天的比例约为3%。以Abell 1689为例，其暗晕和最亮的星系，中心速度色散大于500 km/s，主要产生大的时间延迟，而星系尺度的质量块则负责产生较小的时间延迟。我们估计在已知的Abell 1689图像中观测到多个超新星图像的概率。在这项工作中应用的两个组件模型估计超新星的速度。当mAB =26.5时，延迟小于1000天的Ia型超新星的年发生率为0.004 ± 0.002（0.029 ± 0.001）。如果把震级阈值降低到mAB ~ 27.0，则适合延时观测的超新星坍缩速率为每年0.044 ± 0.015。
2012-10-29 astro-ph.CO
RELICS: Strong Lensing analysis of the galaxy clusters Abell S295, Abell 697, MACS J0025.4-1222, and MACS J0159.8-0849
我们提出了一个强透镜分析的四个巨大的星系团与哈勃太空望远镜成像的再电离透镜星系团调查。我们使用一个光迹质量技术来揭示多个图像集，并约束集群的质量分布。这些质量模型是针对Abell S295和MACS J0159.8-0849首次发布的，并且是针对Abell 697和MACS J0025.4-1222的先前模型的改进。我们对MACS J0025.4-1222和Abell S295的分析显示了双峰质量分布，支持为这些集群提出的合并方案。MACS J0025.4-1222的更新模型表明，临界面积比先前估计的小得多。对于MACS J0159.8-0849和Abell 697，我们发现了一个单峰和相对规则的形态，揭示了相当松弛的簇。尽管是不太突出的透镜，但其中三个星团似乎具有透镜强度，即超过一定放大倍数的累积面积，类似于哈勃前沿场星团（例如，A（$μ>5$）$\sim 1-3$ arcmin $^2$，A（$μ>10$）$\sim 0.5-1.5$ arcmin $^2$），这可以部分归因于它们的合并配置。我们通过Mikulski Archive for Space Telescopes公开我们的镜头模型。最后，使用Gemini-N/GMOS光谱观测，我们检测到一个高红移$J_{125}\simeq25.7$星系候选人阿贝尔697透镜的单一发射线。虽然我们不能排除一个较低的红移的解决方案，我…
2018-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Paschen-alpha Emission in the Gravitationally Lensed Galaxy SMM J163554.2+661225
我们报告的检测帕邢α发射线的z=2.515星系SMM J163554.2+661225使用斯皮策光谱。SMM J163554.2+661225是一个亚毫米选择的红外（IR）发光星系，维持着很高的恒星形成率（SFR），没有来自光学或红外光谱的活动星系核证据，也没有X射线发射。这个星系被Abell 2218星系团引力透镜化，使得它可以被斯皮策光谱仪观测到。对由H-α和Pa-α谱线推导出的星云消光进行校正后，尘埃校正后的光度为L（Pa-α）=（2.57+/-0.43）x 10^43 erg s^-1，这对应于电离率Q =（1.6+/-0.3）x 10^55 photons s^-1。假设初始质量函数类似萨尔彼得，瞬时SFR是每年171+/-28太阳质量。使用70、450和850微米数据得到的总红外光度为L（IR）=（5-10）x 10^11太阳光度，并对引力透镜进行了校正。这对应于SFR=90-180太阳质量/年，其中上限与帕邢α光度的结果一致。虽然L（8微米）/ L（Pa-α）的比值与在本地星系和恒星形成区观察到的外推关系一致，但相对于具有可比帕邢-α光度的本地星系，静止框架24微米光度显着较低。因此，SMM J163554.2+661225可能缺乏较温暖的尘埃成分（T ~ 70 K），这与深埋的恒星形成有关，与具有可比SFR的本地星系形成对比。相反，星暴与恒星形成的本星系一致，其本征…
2009-10-15 astro-ph.CO
Chandra observation of two shock fronts in the merging galaxy cluster Abell 2146
我们提出了一个新的钱德拉观测的星系团阿贝尔2146，它揭示了一个复杂的合并系统的气体结构，是非常相似的子弹团（如。Markevitch等人，2002年）。X射线图像和温度图显示了一个冷却的2-3 keV子星系团，带有一个冲压压力剥离的气体尾部，刚刚离开破裂的6-7 keV主星系团。根据气体温度和密度的急剧变化，我们确定子星系团之前有一个弓形激波，其马赫数为马赫数M=2.2+/-0.8，对应于相对于主星系团的速度v=2200^{+1000}-900} km/s。我们估计这个子星系团在0.1-0.3 Gyr前穿过主核。此外，我们观察到一个较慢的上游激波传播通过外部区域的主要集群和计算的马赫数M=1.7+/-0.3。根据测得的激波马赫数M~2和上游激波的强度，我们认为两团合并的质量比在3到4比1之间。通过比较钱德拉观测与档案HST观测，我们发现，一组星系位于前面的X射线子星系团的核心，但最明亮的星系团位于后面的X射线峰。
2010-04-09 astro-ph.CO
Creation of cosmic structure in the complex galaxy cluster merger Abell 2744
本文详细介绍了Abell 2744（z = 0.308）的强透镜、弱透镜和X射线分析。Abell 2744是目前已知的最活跃的合并星系团之一。它似乎释放出了“黑暗”、“幽灵”、“子弹”和“剥离”的子结构，每个子结构的质量约为10^14太阳质量。现象是复杂的，将提出一个挑战，数值模拟再现。新的，多波段HST成像，我们确定了34强透镜图像的11个星系周围的大规模的南部“核心”。结合HST，VLT和斯巴鲁的弱透镜数据，我们制作了迄今为止该星团最详细的质量图。我们还对存档的钱德拉X射线成像进行了独立分析。我们的分析支持最近的说法，即南部核心和西北部的子结构是合并后，从一个角度来看，表现出类似于子弹星系团的形态。从南方核中X射线发射气体和透镜质量之间的分离，我们导出了暗物质粒子σ/m <~ 3 \pm 1 cm ^2 g^-1的自相互作用截面的一个新的独立约束。在西北亚结构中，气体、暗物质和星系成分之间的距离要大得多。最奇怪的是，“鬼”团（主要是气体）领先“暗”团（主要是暗物质）超过150千秒差距。我们提出了一个增强的“冲压压力弹弓”的情况下，可能会产生这样一个大的分离组件的这种逆转，但需要进一步确认的后续观测和数值模拟。第二次合并涉及北部的第二个“子弹”丛和西部的一个极端“剥离”丛。后者似乎展示了迄今为止在我们的天空中探测到的暗物质和X射线发射重子之间最大的分离。
2011-10-11 astro-ph.CO
Accounting for Cosmic Variance in Studies of Gravitationally-Lensed High-Redshift Galaxies in the Hubble Frontier Field Clusters
强引力透镜为研究遥远宇宙中的微弱星系提供了强有力的手段。通过放大背景光源的视亮度，大质量星系团能够探测到比通常的空白场灵敏度极限更暗的星系。然而，这种有效灵敏度的增加是以减少调查量为代价的，在这封{ \it Letter}中，我们证明了宇宙方差不确定性的相关增加。作为一个例子，我们表明，宇宙方差的不确定性的高红移人口通过哈勃空间望远镜前线场集群阿贝尔2744增加从约35%的红移z~7到>~65%的z~10。以前的研究中确定的高红移星系的前沿领域低估了宇宙方差的不确定性，这将影响最终约束的高红移光度函数和宇宙恒星形成率密度的暗端斜率，前沿领域计划的关键目标。
2014-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Finding Core Collapse Supernova from the Epoch of Reionization Behind Cluster Lenses
目前正在进行调查，以利用引力透镜的星系团与爱因斯坦半径>35”在寻找最高的红移星系。来自再电离时期的相关超新星将其通量提高到检测阈值以上，延长其可见时间。我们预测詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）将能够发现红移超过z=7-8的透镜核心坍缩超新星。
2013-03-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Illuminating a Dark Lens : A Type Ia Supernova Magnified by the Frontier Fields Galaxy Cluster Abell 2744
SN HFF 14 Tom是一颗Ia型超新星（SN），位于星系团Abell 2744（z = 0.308）后面，z = 1.3457 +- 0.0001。在一个独立于宇宙学的分析中，我们发现HFF 14 Tom在类似的红移下比没有透镜的Ia型SNe亮0.77 +- 0.15等，这意味着透镜放大倍数为mu_obs = 2.03 +- 0.29。这种观测到的放大率为星系团透镜模型的直接经验检验提供了难得的机会。在这里，我们测试了17个晶状体模型，其中13个是在SN放大率已知之前生成的，符合纯“盲测”的条件。这些模型总体上相当准确：其中8个模型提供的中值放大率与测量的mu一致，在1-sigma范围内。然而，有一个微妙的系统性偏差：重大分歧都涉及模型过度预测放大率。我们评估可能的原因，这种温和的偏见，并没有找到一个单一的物理或方法学的解释来解释it. We发现，模型的准确性可以提高到一定程度上与严格的质量削减多重成像系统，如要求大部分光谱红移。除了像我们在这里所做的那样测试模型精度之外，Ia型SN放大率还可以用作Abell 2744和其他星系团未来透镜模型的输入，在传统的强透镜和弱透镜信息不可用的地区提供有价值的约束。
2015-08-16 astro-ph.CO
A Geometrically Supported $z\sim10$ Candidate Multiply-Imaged by the Hubble Frontier Fields Cluster Abell 2744
透镜源的偏转角随其在给定透镜后面的距离而增加。我们利用这种几何效应来证实$z_{phot}\simeq9.8$光度红移估计的一个微弱的近红外辍学，triangle成像的大质量星系团阿贝尔2744深哈勃前沿场图像。这个源的多个图像遵循与其他附近的多个图像集相同的对称性，这些图像包含临界曲线并具有明确的红移（高达$z_{spec}\simeq3.6$），但具有更大的偏转角，表明这个源必须位于更高的红移。类似地，我们不同的参数和非参数透镜模型都要求这个物体处于$z\gtrsim4$，至少95%的置信度，完全排除了低红移闯入者的可能性。为了研究这个源的性质，我们校正了两个较亮的图像的放大率，导致SFR为$\sim0.3 M_{\odot}$ /yr，恒星质量为$\sim4\times10^{7} M_{\odot}$，年龄为$\lesssim220$ Myr（95%置信度）。内禀视星等为29.9 AB（F160 W），静止坐标系UV（$\sim1500 Å$）绝对星等为$M_{UV,AB}=-17.6$。这对应于$\sim0.1 L^{*}_{z=8}$（$\sim0.2 L^{*}_{z=10}$，采用$dM^{*}/dz\sim0.45$），使这个候选者成为$z\sim10$发现的最不亮的星系之一。
2014-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting gravitationally lensed population III galaxies with the Hubble Space Telescope and the James Webb Space Telescope
完全由第三星族（popIII）恒星组成的小星系可能会在高红移下形成，并可能构成此类恒星的最佳探测器之一。在这里，我们探索的前景，探测引力透镜的流行III星系背后的星系团J0717.5+3745（J 0717）与哈勃太空望远镜（HST）和即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）。通过J 0717放大图对z~7-15的pop III星系模拟星表进行投影，我们估计了透镜数计数随通量检测阈值的变化。我们发现，正在进行的HST调查CLASH，针对共25个星系团，包括J 0717，可能会检测到少量的流行III星系，如果在这些系统中的重子的1%已转换为流行III星。使用J 0717的JWST曝光，这个极限可以被推到重子的~0.1%。超深JWST观测的非透镜场预计会做得更糟，但将能够探测到的光度之间的中间在HST/CLASH和JWST观测J 0717流行III星系。我们还解释了如何在z=7-10的星系光度函数的电流测量可以用来约束流行III星系模型非常高的恒星形成效率（~10%的重子转换成流行III星）。
2012-11-27 astro-ph.CO
A Search for z=7.3 Lyα Emitters behind Gravitationally Lensing Clusters
我们用斯巴鲁望远镜Suprime-Cam和窄带NB 1006（FWHM ~ 21 nm，中心在1005 nm）在两个透镜星系团Abell 2390和CL 0024后面寻找z=7.3的Lya发射体（LAEs）。我们研究了在星团后面是否存在与z=7.3 LAEs颜色一致的物体，但无法检测到任何LAEs到非透镜线限制F（Lya）~ 6.9 x 10^{-18} erg/s/cm^2。利用文献中的几种z=7的Lya光度函数，在使用8 m级地基望远镜的情况下，估算并比较了透镜巡天和空白视场巡天中z ~ 7 LAEs的期望探测数。考虑到LF的陡峭的亮端斜率，当检测器视场（FOV）与大质量透镜簇的角范围相当时，成像簇在检测z ~ 7 LAE方面比成像空白场更有效。然而，预计增益将是适度的，最多为两倍，并且可能更少地取决于所采用的LF。因此，透镜组调查的主要优点仍然是深度的增加，而不一定是探测效率的增加。对于大得多的探测器，透镜效应变得可以忽略不计，并且LAE探测的效率与仪器FOV成比例。我们还检查了先前在Abell 2390中检测到的三个z ~ 7 z-丢失的NB 1006图像，发现在NB 1006中没有检测到它们。其中两个与先前研究的预测一致，即它们将处于较低的红移。另一个的光度红移为z ~ 7.3，如果它在z=7.3，它的非透镜Lya线通量将非常微弱：F（Lya）< 4.4 x 10^{-1…
2012-04-27 astro-ph.CO
The Detection and Statistics of Giant Arcs Behind CLASH Clusters
我们开发了一种算法来寻找和描述引力透镜星系（弧），以比较观测到的和模拟的弧丰度。观测数据来自哈勃望远镜的星团透镜和超新星巡天（CLASH）。模拟CLASH图像是使用MOKA软件包创建的，也是从高分辨率，流体动力学模拟，MUSIC中选择的集群，在相同的质量和红移范围内作为CLASH样本。该算法的弧延长的准确性，完整性和假阳性率被确定，并用于计算真实弧丰度的估计。对于X射线选择的CLASH样本，我们推导出每个簇的$4 \pm 1$弧（具有长度$\ge 6"$和长宽比$\ge 7$）的透镜效应效率，对于MOKA模拟样本，每个簇的$4 \pm 1$弧，以及对于MUSIC模拟样本，每个簇的$3 \pm 1$弧。观察到的和模拟的电弧统计是完全一致的。我们测量所有检测到的弧的光度红移，并找到一个中值红移$z_s = 1.9$与33%的检测到的弧具有$z_s > 3$。我们发现，弧丰度并不强烈地依赖于源的红移分布，但敏感的质量分布的暗物质晕（如$c-M$关系）。我们的研究结果表明，透镜弧的大小和轴比的观测和模拟分布之间的一致性，可以通过使用集群透镜模拟，仔细匹配的选择标准中使用的意见。
2015-11-12 astro-ph.CO
Missing Lensed Images and the Galaxy Disk Mass in CXOCY J220132.8-320144
CXOCY J220132.8-320144系统由一个边缘螺旋星系组成，将背景类星体透镜化为两个明亮的图像。以前限制星系中质量分布的努力表明，至少必须存在一个额外的图像（Castander et al. 2006）。这些额外的图像可能隐藏在具有突出尘埃带的磁盘后面。我们提出并分析了哈勃太空望远镜（HST）的观测系统。我们没有检测到任何额外的图像，但观察进一步缩小了透镜系统的可观察参数。我们探索了一系列模型来描述系统中的质量分布，并发现存在各种可接受的模型拟合。所有合理的模型都需要2个星等的尘埃消光，以使额外的图像无法被探测到，有些模型可能需要星系中心和暗物质晕中心之间的1千秒差距。目前未观测到的图像将被未来的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）观测到，并将对圆盘中的质量分数提供严格的限制。
2013-04-13 astro-ph.CO
A Weak Lensing Detection of the Cosmological Distance-Redshift Relation Behind Three Massive Clusters
弱透镜效应的振幅会随着源距的增加而增加，在透镜后面会急剧上升，并在高红移时达到饱和，提供了一种独立于模型的测量宇宙几何的方法。我们测量了三个大质量星系团A370（z=0.375），ZwCl 0024 +17（z=0.395）和RXJ 1347 -11（z=0.451）的红移弱透镜振幅，使用深，三色斯巴鲁成像。我们定义的深度透镜人口的COSMOS和GOODS领域，提供了一个一致性检查的照片Z估计在很大范围内的红移和幅度。预测的距离红移关系是遵循最深的数据集，A370，为广泛的宇宙学，并与其他两个集群不太准确的数据是一致的。将这一结果换算到一个新的~25个大质量星系团的调查中，应该会提供一个有用的宇宙学约束w，补充现有的技术，距离测量覆盖了未经测试的红移范围，1<z<5。
2011-01-10 astro-ph.CO
The behaviour of dark matter associated with 4 bright cluster galaxies in the 10kpc core of Abell 3827
星系团阿贝尔3827拥有四个几乎同样明亮的椭圆星系的恒星残骸，其核心半径为10千秒差距。这种恒星分布的重叠是非常罕见的，这表明最近的形成是由几个同时合并。我们映射相关的暗物质的分布，使用新的哈勃太空望远镜成像和VLT/MUSE积分场光谱的引力透镜系统线程通过集群核心。我们发现每个中心星系都保留着一个暗物质晕，但（至少）其中一个在空间上偏离了它的恒星。最佳约束偏移为1.62+/-0.48kpc，其中68%置信限包括质量建模中的统计误差和系统偏差。这种偏移在场星系中是看不到的，但是如果暗物质的自相互作用产生了额外的拖曳力，那么在长时间的星系团坠落过程中，这种偏移是可以预测的。由于物理距离如此之小，很难明确排除天体物理效应只在稠密的星团核心环境中起作用--但如果仅将其解释为暗物质自相互作用的证据，则这种偏移意味着横截面σ/m=（1.7+/-0.7 x10 ^{-4 <$cm^2/g x（t/10^9 yrs）^{-2}，其中t是下沉持续时间。
2015-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Hedorah, the first yellow supergiant Kaiju star candidate at $z=3.7$ revealed by JWST behind AS1063
Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)（坎塔布里亚物理研究所）；School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）；STAR Institute（STAR研究所）；Université Claude Bernard Lyon 1（里昂第一大学）；Department of Astronomy, University of Michigan（密歇根大学天文学系）；Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学物理与天文学系）
Hedorah是首个在z≈3的黄色超巨星Kaiju星候选者，通过AS1063后被揭示，揭示了在更高红移处存在黄色超巨星的可能性。
2026-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Young Galaxy Candidates in the Hubble Frontier Fields. I. Abell 2744
我们报告了在Abell 2744（z=0.308）的哈勃前沿场（HFF）成像数据中发现的24个莱曼破裂候选者（7<z<10.5），加上Spiter/IRAC数据和ACS档案数据。该样品包括一个三重图像系统，其光度红移为z~7.4。这种高红移是几何证实我们的透镜模型对应的偏转角是12%以上的较低的红移系统用于校准透镜模型在z=2.019。我们的大多数高红移候选者预计不会被多重透镜化，因为它们在图像平面上的位置和前景星系的亮度，但是被放大了~1.3-15倍，所以我们看到的亮度函数比可比的深场成像更低。很明显，这些源的红移分布在z<12时并不平滑地延伸到整个红移范围，但在z=9以上似乎会发生突变。九个候选人聚集在一个20英寸宽的小区域内，这可能是前所未有的集中。然而，鉴于统计数据不佳，我们必须等待额外的HFF集群的类似限制，以适当地研究这一趋势。我们的候选人的物理特性进行检查，使用的范围内的透镜模型开发的HFF程序由不同的团体，包括我们自己的，更好地估计潜在的系统学。我们对最亮天体的光谱能量分布拟合表明，恒星质量约为1 E9太阳质量，恒星形成速率约为每年4太阳质量，典型的形成红移为z<19。
2014-07-29 astro-ph.CO astro-ph.GA
CLASH-VLT: A Highly Precise Strong Lensing Model of the Galaxy Cluster RXC J2248.7-4431 (Abell S1063) and Prospects for Cosmography
我们利用一组高精度的强透镜模型对星系团RXCJ 2248（$z=0.348$）的总质量分布进行了全面的研究。为了理解和量化参数强透镜建模中的固有系统学，我们探索了22种模型的集合，在这些模型中，我们使用了多个图像家族的不同样本，质量分布和宇宙学参数的参数化。作为强透镜模型的输入信息，我们使用CLASH HST成像数据和光谱跟踪观测，使用VIMOS和MUSE光谱仪进行，以识别真正的多个图像。共有16个背景源，在红移范围$1.0-6.1$，多重透镜成47个图像，其中24个光谱确认，属于10个单独的来源。通过匹配透镜平面上多个图像的观测位置，优化了模型中的星系团总质量分布和基本宇宙学。我们表明，仔细选择的光谱确认的多个图像的样本，最佳拟合模型再现其观察到的位置与RMS的$0.3$在一个固定的平面$Λ$ CDM宇宙学，而光谱信息的缺乏导致模型参数的值的偏差。允许宇宙学参数与星系团参数一起变化，我们发现（在$68\%$置信水平下）平坦$Λ$ CDM模型的$Ω_m=0.25^{+0.13}_{-0.16}$和$w=-1.07^{+0.16}_{-0.42}$，以及具有$w=-1$和自由曲率的宇宙的$Ω_m=0.31^{+0.12}_{-0.13}$和$Ω_Λ=0.38^{+0.38}_{-0.27}$。使用玩具模型模仿RXCJ 2248的整体配置，我们估计视线质量结构对位置均方根的影响为$0.…
2015-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble constant from the cluster-lensed quasar system SDSS J1004+4112: investigation of the lens model dependence
本研究利用星系团强透镜类星体系统SDSS J1004+4112的时间延迟宇宙学测量哈勃常数，分析16种透镜质量模型的依赖性，发现引入透镜化星系形状约束可显著收紧哈勃常数的测量精度。
2023-10-10 astro-ph.CO
