The Effects of Patchy Reionization on Satellite Galaxies of the Milky Way
我们结合高分辨率的宝瓶座模拟与三维模型的再电离的基础上的初始密度场的宝瓶座父模拟，千禧年-II，研究补丁再电离的影响上的微弱的卫星人口的银河系晕。由于宝瓶座套件包括放大模拟的晕在千禧年-II卷，我们遵循的子结构的形成和再电离气泡的增长，由于同时更大的环境，从而确定卫星候选人的再电离红移。我们这样做四个不同的再电离模型，并比较结果瞬时再电离。使用一个简单的程序来选择卫星和分配模拟中的光度，我们比较由此产生的卫星种群。我们发现卫星总数敏感地依赖于再电离模型，对于一个给定的宿主晕，四种模型之间有3-4个因子的变化，尽管差异完全在微弱卫星的数量上（M_V > -10）。此外，我们发现，对于一个给定的再电离模型的卫星总数相差10%-20%之间的补丁和均匀的情况下，适当的红移选择的瞬时情况。然而，来自六个宝瓶座光环的光环-光环散射很大，高达2-3倍，因此可以与再电离情景之间的差异相媲美。为了利用银河系周围微弱矮星系的人口作为局部再电离历史的探针，那么，有必要首先更好地了解银河系周围的子结构的一般分布-质量晕。
2012-02-07 astro-ph.CO
Modelling the line-of-sight contribution in substructure lensing
我们研究如何爱因斯坦环和放大弧的小质量的暗物质晕沿视线放置到引力透镜系统的影响。通过比较引力签名的视线晕与透镜星系内的子结构，我们得出一个质量红移关系，使我们能够重新调整检测阈值（即最低可检测质量）的子结构的检测阈值的视线晕在任何红移。然后，我们量化的视线的贡献，可以通过强引力透镜检测到的低质量物体的总数密度。最后，我们评估了不同质量和红移的子结构和视线晕之间的简并性，以提供对当前和未来检测的统计解释，目的是区分CDM和WDM。我们发现，视线晕统计上占主导地位的子结构，由一个量，强烈依赖于源和透镜红移，并选择暗物质模型。对于低透镜和源红移（对于SLACS透镜），子结构约占微扰子总数的30%，但对于高红移系统，子结构不到10%。我们还发现，对于具有足够高的信噪比和角分辨率的数据，双透镜平面配置产生的非线性效应使得人们能够通过观测恢复视线晕红移。在68%的置信水平下，绝对误差精度为0.15。
2018-01-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Bound and unbound substructures in Galaxy-scale Dark Matter haloes
我们使用最先进的6D子结构探测器分析了宝瓶座项目的六个银河系尺度暗物质晕的粗粒度相空间结构。在r_50，我们发现，约35%的质量是在可识别的子结构，主要是潮汐流，但包括约14%的自我约束subhaloes。微分子结构质量函数的斜率接近于-2，这应该与自结合子晕的人口的-1.9左右相比较。在r_50附近，大约60%的质量在亚结构中，大约30%在自结合亚晕中。最高分辨率模拟的内部35千秒差距只有0.5%的质量在自约束subhaloes，但3.3%的检测到的子结构，再次主要是潮汐流。太阳位置附近的密集潮汐流具有约为当地平均值的1%的3-D质量密度，并且填充速度分布的高速尾部。
2010-10-12 astro-ph.CO
The galaxy-galaxy strong lensing cross section and the internal distribution of matter in ΛCDM substructure
本文研究星系-星系强引力透镜（GGSL）事件与ΛCDM模拟的差异，通过重新分布星系团亚晕内质量（如采用NFW轮廓并加入重子成分）尝试解决，但发现无法消除矛盾，提示需探索替代暗物质模型。
2024-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Out of sight, out of mind? The impact of correlated clustering in substructure lensing
揭示暗物质结构在质量尺度上的存在的一个有希望的途径是通过它们对强引力透镜的影响。我们研究的作用，本地，镜头接近集群在提高透镜的概率相对于子结构和非集群的视线（LOS）晕的贡献。使用两个宇宙学模拟，可以解决晕质量的$M_{\rm halo} \simeq 10^{9}\ M_{\odot}$（在一个模拟框的长度$L_{\rm box}{\sim}100\,{\rm Mpc}$）和$10^{7}\ M_{\odot}$（$L_{\rm box}\sim20\,{\rm Mpc}$），我们表明，在透镜主机附近的集群产生一个明显的增强相对于一个假设的非集群晕，持续到$> 20\,R_{\rm vir}$。这种增强超过了使用双晕项来解释聚类的估计，特别是在$2-5\,R_{\rm vir}$内。我们提供了一个分析表达式，这种过剩，集群的贡献。我们发现，本地集群提升预期的$10^9 \ M_\odot$扰动晕${\sim}35\%$相比，单独的子结构，结果将显着提高预期的信号低红移（$z_l \simeq 0.2$）镜头，其中子结构贡献大幅相比LOS晕。我们还发现透镜相对于视线的取向（例如，视线是否通过透镜的长轴）也可以对透镜信号产生显著影响，与随机取向相比，将计数增加额外的$\sim 50\%$。如果发现的透镜偏向于沿着其主轴定向，这可能是重要的。
2021-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Reconstruction of small-scale galaxy cluster substructure with lensing flexion
我们从模拟的引力透镜数据集，包括强透镜，弱透镜剪切，和测量的二次图像失真-弯曲的星系团规模的质量分布的重建。构造透镜数据以在具有和不具有屈曲的质量重建之间进行直接比较。我们表明，在没有屈曲测量，显着的星系群规模的子结构可以保持未检测到的重建质量配置文件，并由此产生的配置文件低估了孔径质量的子结构区域的$\sim25-40\%$。当包括屈曲时，可以在小于10 \arcsec的角分辨率下检测到质量为$\sim3\times10^{12}$ M $_\odot$的亚晕。通过屈曲重建的轮廓的孔径质量与输入分布值匹配，误差在$\sim13\%$内，包括统计误差和分散。这表明了重要的约束，屈曲测量放置在子结构的星系团和它的效用，用于生产高保真质量重建。
2015-03-27 astro-ph.CO
TDCOSMO III: Dark matter substructure meets dark energy -- the effects of (sub)halos on strong-lensing measurements of $H_0$
时间延迟宇宙学利用强引力透镜中图像之间的到达时间延迟来测量宇宙学参数，特别是哈勃常数$H_0$。时间延迟宇宙学中使用的透镜模型忽略了暗物质晕和视线晕，因为它们的影响被假定为可以忽略不计。我们明确量化这一假设，通过分析模拟透镜系统，包括完整的人口的暗物质subhalos和视线晕，应用相同的建模假设，在文献中使用的推断$H_0$。我们的模拟镜头的基础上，六个四倍成像类星体，提供了测量的哈勃常数，并量化的额外的不确定性和/或偏见的透镜透镜的基础。我们发现，省略暗子结构不偏向$H_0$的推论。然而，来自子结构的扰动在$H_0$的推断值中贡献了随机不确定性的额外来源，该推断值按透镜体积除以最长时间延迟的平方根缩放。这个额外的不确定性来源，我们提供了一个拟合函数，范围从$0.7 - 2.4\%$。它可能需要被纳入误差预算作为宇宙学推断从单透镜的精度提高，并设置一个精度限制从单透镜的推断。
2020-08-31 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak gravitational lensing as a probe of physical properties of substructures in dark matter halos
提出了一种利用弱引力透镜在星系群或星系团外围区域选择卫星星系的新方法。该方法是基于理论上的期望，切向剪切图案卫星星系周围会出现负值的偏移距离的中心的主晕。因此，我们可以定位的卫星星系的统计偏移距离的几个透镜平滑尺度，通过使用标准的重建表面质量密度图从弱透镜观测。我们使用高分辨率的宇宙学模拟来测试这个想法。我们表明，subhalos从主机晕的中心分离成功地定位，即使没有假设的中心的位置。对于一些这样的晕，特征质量和偏移长度也可以在统计的基础上估计。我们进行费舍尔分析，以显示如何以及即将到来的弱透镜调查可以约束卫星星系的质量密度分布。对于天空覆盖范围为20，000平方度的大型综合巡天望远镜来说，对于z=0.15时质量为10^14 Msun/h的星系团，星系团外部区域的成员星系质量可以被限制在约0.1 dex的精度。最后，我们探讨了质量范围在10^11-10^13 Msun/h的浅晕潮汐剥离特征的可探测性。
2014-12-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Weak lensing study of 16 DAFT/FADA clusters: substructures and filaments
虽然我们目前的宇宙学模型将星系团放置在细丝网络（宇宙网）的节点上，但我们仍然很难在高红移时检测到这些细丝。我们对来自DAFT/FADA巡天的16个大质量中高红移（0.4<z<0.9）星系团样本进行了弱透镜研究，这些星系团使用Subaru/Suprime-Cam或CFHT/MegaCam在至少三个光学波段成像。我们估计集群质量使用NFW适合KSB样的方法测量的剪切剖面，添加我们的贡献，集群丰度宇宙学研究所需的可观测质量关系的校准。我们计算收敛映射并选择其中的结构，通过噪声重采样技术确保其检测。利用我们的数据的大视场的优势，我们研究集群环境，增加信息从星系密度图在集群红移和X射线图像时可用。我们发现，集群在大尺度上表现出各种各样的弱透镜映射，它们可能都嵌入在兆秒差距尺度的引力结构中。我们根据弱透镜轮廓的平滑度和子结构的数量将它们分为三类：松弛（~7%），过去的合并（~21.5%），最近或现在的合并（~71.5%）。正在经历合并事件的集群的分数观测支持集群增长的层次方案，并意味着大规模集群强烈的研究红移的演变。最后，我们报告了在CLJ 0152、MACSJ 0454、MACSJ 0717、A851、BMW 1226、MACSJ 1621和MS 1621中检测到异常细长结构。
2016-03-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong lensing signatures of luminous structure and substructure in early-type galaxies
强透镜系统中多个图像的到达时间、位置和通量可以用来推断偏转器中暗晕的存在，从而测试冷暗物质模型的预测。然而，引力透镜并不区分由重子和非重子质量引起的光滑引力势的扰动。在这项工作中，我们量化的偏转器的恒星质量分布可以再现通量比和天体测量异常通常与存在的暗物质subhalo的程度。利用哈勃空间望远镜拍摄的附近星系的图像，我们模拟了强透镜系统与实际分布的恒星质量，因为它们将被观察到的红移$z_d=0.5$。我们添加了一个暗物质晕和外部剪切帐户的顺利暗物质领域，省略黑暗的子结构，并使用蒙特卡罗程序来表征图像的位置，时间延迟和流量比的分布为一个紧凑的背景源的直径为5 pc。通过卷积高分辨率图像的真实星系与高斯PSF，我们模拟了最详细的光滑的潜力，可以构建给定的高质量的数据，并找到分散的流量比的$\approx 10\%$，我们解释为一个典型的偏离所造成的透镜星系的大小尺度结构的光滑的潜力。我们证明了由星系尺度重子结构引起的通量比异常可以通过选择最大质量和最圆的偏转器来最小化，并且通过同时模拟通量比和天体测量数据来最小化。
2016-10-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Detecting dark matter substructure with lensed quasars in optical bands
本文提出利用透镜类星体光学流量比探测暗物质子结构，通过KS检验分析100个强透镜系统，证明四像系统约束最强，并指出多波段流量比可显著减少所需样本量。
2025-10-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing Dark Matter Substructure with Image Number Anomaly in Strong Lensing Systems
School of Physics and Technology, Wuhan University（武汉大学物理科学与技术学院）；National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；School of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）
本文利用强引力透镜现象中的图像数量异常来约束暗物质亚结构，通过分析不同暗物质亚结构形式（如原初黑洞和模糊暗物质）诱导的额外图像，探讨高角分辨率观测对探测额外透镜图像的概率影响。
2026-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational lensing with stochastic substructure: Effects of the clump mass function and spatial distribution
引力透镜星系中的质量团可以以特有的方式扰动透镜图像。强透镜通量比已被用来限制透镜星系中暗物质子结构的数量，其他各种观测量已被认为是子结构的附加探针。我们研究了随机子结构透镜效应的一般理论，以了解透镜效应观测量如何依赖于团块的质量函数和空间分布。我们发现，放大率扰动主要是敏感的子结构投影附近的透镜图像的总质量，当源是小的，通量比是不是很敏感的形状的团块质量函数。位置扰动主要对一个特征质量尺度敏感，即m_eff = <m^2>/<m>，当空间分布不均匀时，对其他质量矩有一定的依赖性。它们具有来自“局部”和“全局”簇群的贡献（即，那些投影在图像附近，而那些投影在更远的地方）。时间延迟扰动对相同的特征质量m_eff敏感，并且主要由团簇的全局种群驱动。虽然在所有透镜量中存在显著的分散，但存在一些可能包含关于团块群体的进一步信息的非平凡相关性。我们的研究结果表明，联合分析的多个透镜观测量将提供定性的新的约束的质量函数和空间分布的暗物质子结构在遥远的星系。
2009-08-20 astro-ph.CO
On the density profile of dark matter substructure in gravitational lens galaxies
本文考虑Navarro，Frenk和White（NFW）轮廓的三种扩展，研究了密度轮廓参数之间的内禀简并对卫星星系在高倍放大的爱因斯坦环上的引力透镜效应的影响。特别是，我们发现，重力成像技术可以用来排除所考虑的参数空间的特定区域，因此，预测在这些地区的大量卫星的模型。通过比较透镜简并与固有的密度分布简并，我们表明，理论预测的基础上，主要是在较大的半径的密度分布拟合可能会显着超过或低估的卫星的数量与引力透镜检测。最后，使用先前报道的引力透镜系统JVAS B1938+666中的卫星的检测作为一个例子，我们推导出这个检测到的卫星的r_max和v_max的值，对于每个考虑的配置文件，与银河系亮矮星卫星的参数在1 sigma内一致，并且质量密度斜率γ < 1.6。我们还发现，使用引力透镜测量的爱因斯坦半径内的卫星的质量是稳定的对假设的子结构配置文件。在未来，由于无线电波长基线干涉测量和光学E-ELT的角分辨率的提高，我们将能够对允许的子结构轮廓的数量设置更严格的限制。
2014-07-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
SHARP - II. Mass structure in strong lenses is not necessarily dark matter substructure: A flux ratio anomaly from an edge-on disc
引力透镜通量比异常为测量遥远星系中的暗物质亚结构提供了一种强有力的技术。然而，在使用这些通量比异常来测试星系形成模型之前，必须确定给定的异常确实是由于暗物质子结构的存在，而不是由于透镜星系晕的其他成分或传播效应。在这里，我们提出的情况下，CLASS~B1555+375，它有一个很强的无线电波长通量比异常。我们的高分辨率近红外凯克~II自适应光学成像和档案哈勃太空望远镜的数据显示，在这个系统中的透镜星系有一个明确的边缘盘组件，直接跨越对图像，表现出通量比异常。我们发现，简单的模型，包括光盘可以重现厘米波长通量比异常，而不需要额外的暗物质子结构。虽然还需要进一步的研究，我们的研究结果表明，假设所有的通量比异常是由于人口的暗物质子晕可能是不正确的，分析，不占透镜宏观模型的全部复杂性可能高估的子结构质量分数在大规模透镜星系。
2016-03-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
First Results on Dark Matter Substructure from Astrometric Weak Lensing
暗物质（DM）的低质量结构预计将完全没有发光区和重子。正是因为缺乏重子反馈，银河系的小尺度子结构是一个相对原始的试验场，可以用来发现亚星系尺度上的DM微观物理学和原始涨落。在这项工作中，我们报告的结果，从第一次搜索银河系DM subhalos与时域天体测量弱引力透镜。分析的基础上匹配的过滤器模板的本地透镜校正的恒星在麦哲伦星云的自行。我们描述了一个数据分析管道，详细介绍了样本选择，背景减除，处理离群值和其他系统。对于暂定的候选镜头，我们确定了一个签名的基础上，可以明确地确认DM镜头的存在，开辟了强大的发现潜力与完整的时间序列数据的前景异常视差模板。我们提出了我们的约束子结构分数$f_l \lesssim 5$在90% CL（和$f_l \lesssim 2$在50% CL）的紧凑型透镜半径$r_l < 1\,\mathrm{pc}$，最佳的灵敏度达到周围的$10^7$ - $10^8\,M_\odot$的透镜群众$M_l$。预计未来天体测量数据集的参数将得到改进;到任务结束时，$Gaia$可以为这些大质量点状物体达到$f_l \lesssim 10^{-3}$，并对$\mathcal{O}(1)$子结构部分的较轻和/或更长的subhalo敏感。
2020-02-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Spectro-photometric variability of quasars caused by lensing of diffuse massive substructure: Consequences on flux anomaly and precise astrometric measurements
我们研究了类星体由于小质量子结构（从几十到几百个太阳质量）的透镜效应而引起的分光光度变化。本文的目的是探讨毫微透镜效应对透镜类星体不同光谱波段图像之间观测到的通量异常的影响以及非宏观透镜类星体小质量结构透镜效应的可能影响，发现分光光度的变化也可能是由小质量弥散结构透镜效应引起的，并能产生有时在透镜类星体不同光谱波段图像中观测到的通量异常。此外，我们发现小质量扩散结构的透镜效应可能会导致类星体的光心位置发生显著变化，有时会分裂或偏离一个源的图像，这些图像可以从0.1到几毫角秒的尺度上分离出来。这可以通过类似盖亚的空间天体测量任务来测量。我们指出了一个特殊的情况下，低红移偏转器zd = 0.01是透镜高红移源，在一个相对较短的时间尺度上可以检测到的变化的通量和光心（几毫角秒）。
2013-03-25 astro-ph.CO
Mass Reconstruction using Particle Based Lensing II: Quantifying substructure with Strong+Weak lensing and X-rays
我们报告了使用基于粒子的透镜（PBL）的A1689的质量重建，这是一种强+弱透镜的新技术，可以根据数据密度和信噪比提供可变分辨率。使用PBL，我们还计算所得质量图的协方差矩阵。A1689的重建显示了东北方向的第二个质量峰，证实了以前的光学观测。这表明集群的中心区域仍在进行弱合并。我们已经用这张质量图测量了暗物质分布的功率比，并将其与X射线分布进行了比较。我们发现，在X射线分布的功率较低，表明一个平滑和圆的气体分布相比，暗物质分布。我们将NFW分布拟合到从质量图导出的分布，并且我们发现1 Mpc内的透镜质量是$1.5\pm0.33\times 10^{15}M_\odot$。这比X射线质量高。
2012-01-17 astro-ph.CO
The relationship between substructure in 2D X-ray surface brightness images and weak lensing mass maps of galaxy clusters: A simulation study
在本文中，我们进行了一项研究，以确定什么样的洞察力可以可靠地收集从比较的X射线和弱透镜质量的星系团的地图。我们这样做，通过调查的二维子结构内的三个高分辨率的宇宙学模拟的星系团。我们的主要结果集中在非辐射气体动力学，但我们也考虑了在高红移辐射冷却的影响。对于我们的分析，我们使用了一种新的方法，基于unsharp-masking，以确定在二维表面质量密度和X射线表面亮度图的子结构。在全分辨率（~15 h ^-1 kpc）下，该技术能够识别几乎所有M> 10^12 h ^-1 M_sun的自束缚暗物质子晕。我们还报告了一个subhalo的质量和其相应的二维检测区域之间的相关性，这样的相关性，一旦校准，可以提供一个有用的估计子结构质量。比较我们的二维质量和X射线子结构，我们发现了惊人数量的匹配失败的情况：大约三分之一的星系大小的子结构没有对应的X射线。在更大的质量上也发现了一些有趣的情况，特别是合并集群的核心，情况可能很复杂。最后，我们将质量图降低到目前弱透镜观测所能达到的水平（z = 0.2时约为100 h ^-1 kpc）。虽然完整性质量极限增加了大约一个数量级，但质量-面积相关性仍然存在。我们的论文清楚地表明，下一代的透镜调查应该开始揭示丰富的信息集群子结构。（节录）
2009-08-24 astro-ph.CO
The Effect of Particle Noise in N-body Simulations of Gravitational Lensing
高分辨率的纯暗物质模拟为研究引力透镜的宇宙结构形成模型的理论预言提供了一种现实的、完全通用的手段。由于粒子数量有限，密度场只有在局部平均粒子间间距的几倍以上的尺度上才变得平滑。这在引力透镜特性上引入了噪声，例如表面质量密度、偏转角和放大率。在一些小规模的质量限制，噪声由于离散的N体模拟变得可比的物理子结构的影响。我们提出了解析表达式来量化泊松噪声，并研究其缩放与模拟的粒子数和拉格朗日平滑大小。我们使用凤凰集的模拟，目前最大的可用的暗物质模拟集群研究有限的数值分辨率和引力强透镜效应的子结构。我们量化了最小的解析子结构，从这个意义上说，与噪声相比，子结构对任何强透镜性质的影响都是显着的，并且我们发现结果大致与强透镜性质无关。一个简单的缩放与N体模拟的分辨率的模拟中的最小解析子结构。
2012-11-14 astro-ph.CO
Constraining the substructure of dark matter haloes with galaxy-galaxy lensing
利用斯隆数字巡天（SDSS）构建的星系群，我们分析了居住在不同宿主晕和位于不同晕中心距离的卫星星系周围的预期星系-星系透镜信号。我们使用马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）方法来探索潜在的约束下的质量和密度分布的卫星星系的SDSS类调查和调查类似的大型综合巡天望远镜（LSST）。我们的研究结果表明，SDSS一样的调查，我们只能设置一个松散的约束的平均质量的subhaloes。然而，通过LSST调查，可以很好地限制次晕的平均质量和密度分布。
2013-03-01 astro-ph.CO
The Effects of Halo-to-Halo Variation on Substructure Lensing
我们探讨了星系大小的暗物质晕中暗物质子结构的晕-晕变化，重点研究了它对强引力透镜系统的影响。我们发现，投影半径的3%的主机晕维里半径的投影半径内的投影子结构的质量分数的中值约为fsub ~ 0.25%，但方差是大的95百分位数范围为0 <= fsub <= 1%。我们量化可能的影响，子结构上的四倍成像透镜系统使用的尖点关系和简单的统计，Rcusp。我们估计，从子结构效应中观察到的R尖点的大值的概率大约为~10^-3 ~10^-2。我们考虑了各种可能的主机晕属性和子结构属性之间的相关性，以探测可能的样本偏差。特别是，低浓度的主机暗物质晕有更大的子结构，并产生更大的Rcusp值更频繁。然而，没有已知的观测偏差，将驱动观察到的四倍成像类星体由低浓度透镜晕产生。最后，我们表明，子结构的质量分数是一个相对可靠的预测值的Rcusp。
2011-09-16 astro-ph.CO
Subhaloes gone Notts: the clustering properties of subhaloes
我们提出了一个研究的子结构发现器的依赖subhalo集群在宝瓶座模拟。我们运行11个不同的subhalo finders上的晕的Aquarius模拟，我们研究他们的差异，在密度分布，质量分数和2点关联函数的晕中的subhalo。我们还研究了subhalo集群的质量和Vmax的依赖。由于Aquarius模拟已经在不同的分辨率下运行，我们研究了更高分辨率的收敛性。我们发现，发现者之间的协议是在R200内的10%左右的水平，并在中间分辨率时，应用质量阈值，并优于5%时，Vmax是限制，而不是质量。然而，一些差异出现在最高分辨率，强调所观察到的分辨率依赖subhalo聚类。这种依赖性对于最小的晕圈更强，因为在最高分辨率下更密集，这是因为在晕圈内探测到了晕圈（亚晕圈项）。这种效应修改了最高分辨率下聚类的质量依赖性。我们讨论的影响，我们的研究结果的模型subhalo集群和它们的关系与星系集群。
2014-01-22 astro-ph.CO
How well can cold-dark-matter substructures account for the observed radio flux-ratio anomalies?
观测到的和模型预测的射电通量比之间的差异在一些四倍透镜类星体中可以看到。对这些异常现象最有利的解释是，透镜星系中存在的CDM子结构扰动了透镜势，改变了图像放大率，从而改变了通量比。到目前为止，还没有达成共识，是否预测的CDM子结构丰度充分说明透镜通量异常观测。准确的建模依赖于一个真实的镜头样本，镜头环境和内部结构和子结构。在本文中，我们构建样本的广义和特定的镜头潜力，我们添加（重新缩放）subhalo人口从银河系尺度的宝瓶座和集群规模的凤凰模拟套件。我们进一步研究了透镜效应的质量低于模拟分辨率限制几个数量级的subhalos。所得到的通量比分布进行比较，目前最好的无线电透镜的样本。在B 0128 +437、B 0712 +472和B1555+375中观察到的异常更有可能是由传播效应或过度简化的透镜建模引起的，其迹象已经在数据中看到。在具有紧密位置的像三联体/像对的四重星系中，MG 0414 +0534的异常通量比可以通过在其宏观透镜势中加入CDM subhalos来重现，其概率为5%-20%;对于B 0712 +472，B1422+231，B1555+375和B2045+265，这些概率仅为百分之几。因此，我们发现，CDM子结构是不可能的全部原因，无线电流量异常。我们讨论了其他可能的影响，也可能在工作。
2015-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA
Turbocharging constraints on dark matter substructure through a synthesis of strong lensing flux ratios and extended lensed arcs
本研究提出同时重建透镜弧与流量比的方法及加速100-1000倍的多平面光线追踪技术，结合模拟数据证明该方法可分离小尺度暗物质子结构扰动与大尺度主偏转器不确定性，显著提升对温暗物质的约束强度，将子结构透镜观测推至星系形成阈值。
2024-08-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Astrometric Weak Lensing with Gaia DR3 and Future Catalogs: Searches for Dark Matter Substructure
本研究利用Gaia DR3数据通过匹配滤波分析搜寻银河系暗物质子晕的天体测量弱引力透镜信号，排除了特定质量尺度的高占比子结构，预测了Gaia DR4的探测能力并提出堆叠星-星透镜的新技术。
2024-05-16 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Substructures within Substructures in the Complex Post-Merging System A514 Unveiled by High-Resolution Magellan/Megacam Weak Lensing
研究利用高分辨率 Magellan/Megacam 弱透镜数据重建 A514 质量分布，发现 NW、SE 两个子星系团各自再分裂为双峰暗物质子结构，并据此推断其经历偏心碰撞。
2024-04-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Anomalies in Time Delays of Lensed Gravitational Waves and Dark Matter Substructures
冷暗物质的分级大尺度结构的形成的情况下预测的存在丰富的subhalos周围的大型星系。然而，观测到的矮星系的数量与理论预测相差甚远，这表明大多数的暗晕可能是黑暗的或相当微弱的。引力透镜是一种强有力的工具，可以直接探测质量分布，而不管它是可见的还是暗的。强透镜类星体系统中的时间延迟异常与探测星系中暗物质亚结构的通量比异常是互补的。在这里，我们建议，透镜引力波检测的第三代地面探测器与相当准确的时间延迟测量可能是一个更好的工具，这项研究比传统的技术。结合高质量的图像的透镜的主机星系的电磁对应测量，透镜GW信号可以使系统误差所造成的暗物质子结构检测在百分之几的水平，这取决于它们的质量函数，内部分布的subhalos和透镜系统的配置。
2018-09-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring the power spectrum of dark matter substructure using strong gravitational lensing
近年来，在强透镜扩展背景星系的图像附近探测单个暗物质暗晕已经成为可能。通常情况下，只有在强透镜区的最大质量的subhalo可以通过这种方式检测到。在这项工作中，我们表明，强透镜也可以用来限制人口众多的低质量subhalos太小，无法单独检测。特别是，我们表明，在星系晕投影密度波动的功率谱可以测量使用强引力透镜。我们开发了功率谱估计的数学框架，并测试我们的方法在模拟观测。我们使用我们的结果来确定所需的观测类型来测量具有高意义的子结构功率谱。我们预测，深观测（$\sim10$小时对一个单一的目标）与当前的设施可以测量这个功率谱在$3σ$水平，没有明显的退化与未知的块状背景源结构或波动的检测器噪声。即将进行的强透镜ALMA测量能够对暗物质晕下的丰度和暗物质的基本粒子性质施加强约束。
2014-12-09 astro-ph.CO
Weak Lensing Mass Measurements of Substructures in COMA Cluster with Subaru/Suprime-Cam
通过弱透镜分析，我们得到了后发座星系团（z=0.0236）西南区域（r \simlt 60 '）的两个Subaru/Suprime-Cam场的投影质量分布，并探测到8个候选子星系团。在场星系质光比的假设下，利用SDSS多波段和光度数据定量分析了背景大尺度结构（LSS）对投影质量分布的贡献。我们发现，八个子团候选人，这是不相关的任何成员星系，是显着的LSS透镜的影响。从主星系团势中提取的7个亚团的平均投影质量为<M_2D^（corr）> =（5.06 \pm 1.30）10^12 h ^-1 M_sun。切向畸变分布在一个合奏的子块是很好的描述截断奇异等温球模型和截断NFW模型。在不假定成员星系的质量和光之间存在任何关系的情况下，我们推导出了典型的子团截断半径r_t \simeq 35 h^-1 kpc。该半径与主星团引力的潮汐半径\sim 42 h^-1 kpc非常吻合。考虑到数据区域的不完整性，投影效应和虚假的透镜峰，预计集团子结构的质量占维里质量的19%，统计误差为13%。团簇子结构的质量分数与数值模拟结果基本一致。
2010-02-27 astro-ph.CO
Mass reconstruction by gravitational shear and flexion
星系团被认为是研究宇宙学的极好探针。为此，需要测量它们的质量，并了解它们的结构特性。提出了一种结合强透镜、弱透镜剪切和弯曲信息的星系团质量重建方法。我们扩展了弱透镜分析的内部部分的集群，特别是，提高子结构的分辨率。我们使用模拟表明，该方法恢复的质量密度分布的集群。我们发现，弱透镜屈曲对亚结构敏感。在结合屈曲数据到联合弱和强透镜分析，我们可以解决与子结构的集群属性。
2010-08-18 astro-ph.CO
How well can cold-dark-matter substructures account for the observed lensing flux-ratio anomalies?
透镜通量比异常很可能是由小尺度暗物质结构的引力透镜引起的。这些异常提供了测试冷暗物质（CDM）宇宙学模型的基本预测的前景：存在许多太小而不能容纳可见星系的子结构。在以前的两项研究中，我们发现，在水瓶座项目的CDM星系晕的六个高分辨率模拟中，暗晕的数量不足以解释CLASS调查中选定的类星体中观测到的通量比异常的频率。这些研究受到所用晕数量少、质量范围窄（1- 2 E12太阳质量）和所考虑的透镜椭圆度范围小的限制。我们解决这些缺点，通过调查透镜性质的大样本的晕具有广泛的质量范围内的两套高分辨率模拟的宇宙体积，并将它们与目前最好的样品的射电类星体。我们发现，正如预期的那样，子结构不改变通量比概率分布的图像对和三重大的分离，但他们有一个显着的影响，在小的分离的分布。对于这样的系统，CDM子结构可以占所观察到的通量比异常的很大一部分。对于大的近对分离系统，观测到的通量比和预测之间存在的差异，从光滑的晕模型是由于这些模型中固有的简化，不考虑在透镜质量分布的细节。
2014-10-17 astro-ph.CO
Dark Matter Substructure Detection Using Spatially Resolved Spectroscopy of Lensed Dusty Galaxies
我们研究如何强大的尘埃，恒星形成星系的前景星系透镜可以作为一个探测器的暗物质晕子结构。我们发现，透镜源的空间分辨光谱允许显着改善透镜参数的测量。特别是，我们发现，建模的完整，三维（角位置和径向速度）的数据可以显着促进子结构检测，增加了灵敏度的可观测量较低的质量subhalos。我们进行了模拟早期ALMA（周期1）观察到的透镜尘埃源，并使用Fisher矩阵分析，研究参数退化和质量检测限的这种方法。我们发现，即使在保守的假设下，也有可能在大多数透镜DSFG中探测到~ 10^8 M_{\odot}的银河系暗物质亚晕。具体而言，我们发现，在典型的DSFG透镜中，如果子结构的丰度与先前的透镜结果一致，则在每个透镜中检测到M>10^8 M_{\odot}的子结构的概率为~ 55%，并且具有超过5 σ的检测显著性。整个ALMA阵列的灵敏度和分辨率大大提高，应能大大改善这些估计。考虑到南极望远镜等巡天望远镜提供的约100个镜头样本，我们对典型星系晕中暗物质子结构的理解将在未来几年内大幅提高。
2012-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring Dark Matter Substructure with Galaxy-Galaxy Flexion Statistics
在星系和星系团尺度上测量暗物质晕的亚结构性质具有重要意义。在这里，我们提出了一种方法来约束子结构的性质，在星系星系透镜的背景下使用弱引力弯曲的方差。我们展示了弯曲方差在测量暗物质晕N体模拟中的子结构的有效性，并给出了预期的星系-星系透镜信号。我们表明，该方法的整体星系晕质量的不敏感性，并预测该方法的信号噪声的天基全天空调查，表明存在的子结构下降到10^9 M_ \odot晕可以可靠地检测。
2009-09-28 astro-ph.CO
The importance of the cosmic web and halo substructure for power spectra
在这项工作中，我们研究的相关性的宇宙网络和子结构的物质和透镜功率谱测量晕模拟目录提取的N体模拟。由于N体模拟的计算成本很高，因此通常使用更快的方法将暗物质场近似为一组晕。在这种近似下，我们取代质量浓度N体模拟的球对称Navarro-Frenk-White晕密度分布。我们也认为完整的质量场是两个不同场的总和：暗物质晕（$M>9\times 10^{12}~M_{\odot}$ /h）和不包括在晕中的粒子。模拟晕很好地再现了物质功率谱，但低估了大尺度和小尺度上的透镜功率谱。对于在$z_{\rm s}=1$的源，相对于模拟的晕，在$\ell\approx 10^4$的透镜功率谱被低估高达40%。模拟星表与晕外的暗物质分布相结合，可以减轻大尺度效应。此外，为了评估子结构的贡献，我们在N体模拟中涂抹了晕内子结构，同时保持晕密度分布不变。对于物质功率谱，这种平滑的效果仅为5%的量级，但对于透镜子结构要重要得多：对于$\ell\approx 10^4$，内部结构贡献了总光谱的30%。这些发现对模拟星表的创建有重要意义，表明目前用于星系调查的一些近似方法将不足以用于未来的弱透镜调查。
2015-03-14 astro-ph.CO
Substructure depletion in the Milky Way halo by the disk
我们采用数值模拟和简单的分析估计认为，暗物质子结构的内部区域的银河系轨道可以有效地破坏磁盘冲击，一个动力学过程，已知影响球状星团。我们进行了一组基准的高分辨率无碰撞模拟，在其中，我们自动地生长一个磁盘，使我们能够检查磁盘上的子结构丰度的影响。我们还跟踪了高分辨率Aquarius模拟中的暗物质卫星的轨道，并分析估计了累积晕和磁盘冲击效应。我们的计算表明，只有10%的银河系总质量的磁盘的存在下，可以显着改变晕内部的子结构的质量函数。这具有重要的意义，特别是对于在银河系中心~30 kpc范围内看到的相对较少的卫星，在那里，盘冲击预计将使10^9 M $_{\odot}$的子结构丰度减少约2倍，10^7 M $_{\odot}$的子结构丰度减少约3倍。最大质量的10^10 M $_{\odot}$的次晕即使在盘的存在下也能存活下来。这表明不存在内部缺失卫星的问题，并质疑这些子结构是否可以在磁盘中产生瞬态特征，如多臂螺旋图案。此外，暗物质子结构通过撞击盘和中央隆起的重子结构而耗尽，这可能会加剧问题，以充分解释引力透镜系统中观察到的通量异常，并显着降低了内晕附近子结构预期的暗物质湮灭信号。
2009-12-07 astro-ph.CO
Deep Learning the Morphology of Dark Matter Substructure
强引力透镜是研究暗物质晕结构的一个很有前途的方法。深度学习方法有可能准确识别包含子结构的图像，并将WIMP暗物质与其他动机良好的模型区分开来，包括暗物质凝聚物和超流体的涡旋子结构。这对未来确定暗物质的真实性质至关重要。我们实现了，第一次，分类方法来识别暗物质子结构的基础上模拟强透镜图像与不同的子结构。利用在模拟图像集上训练的卷积神经网络，我们证明了深度神经网络可靠区分不同类型的暗物质子结构的可行性。随着LSST即将推出，预计将有数千张强透镜图像，我们预计监督和无监督深度学习模型将在确定暗物质的性质方面发挥关键作用。
2019-09-16 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Lensing time delays as a substructure constraint: a case study with the cluster SDSS~J1004+4112
众所周知，引力透镜的时间延迟依赖于宇宙学参数，但它们也依赖于透镜的质量分布的细节。通常是建立质量分布的模型，并使用时间延迟观测来推断宇宙学参数，但自然也可以将宇宙学参数视为给定的，并使用时间延迟作为质量分布的约束。本文开发了一种方法来隔离到底是什么这些约束，使用自由形式的质量模型的合奏的主成分分析。我们发现，时间延迟提供了更严格的约束，在非常高的密集区域的透镜集群的物质分布。我们将其应用于SDSS J1004+4112的集群透镜，其丰富的透镜数据包括两个时间延迟。我们发现，假设一个和谐的宇宙学，时间延迟限制集群的中心区域是圆的，不太不平衡的比单独的透镜图像所允许的。这些关于物质分布的详细信息对于研究星系团的致密区域非常有用，因为直接测量很难研究这些区域。进一步的时间延迟测量，这是预期的，将使这个系统更加有趣。
2014-12-10 astro-ph.CO
Deep learning the astrometric signature of dark matter substructure
我们研究了机器学习技术在探测暗物质子结构的天体测量特征中的应用。在这个原理的证明中，银河系中的一群暗物质暗晕将充当星系外起源源（如类星体）的透镜。我们训练{ \it ResNet-18}，这是一种最先进的卷积神经网络，用于将类星体群体的角速度图分类为透镜类和非透镜类。我们表明，一个类似SKA的调查与扩展的操作基线可以用来探测银河系的子结构内容，并演示了公理属性可以用来定位子结构透镜地图。
2021-11-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Sensitivity of strong lensing observations to dark matter substructure: a case study with Euclid
我们介绍了一种机器学习方法，用于估计强透镜观测对透镜中暗物质晕的敏感性。我们的训练数据包括椭圆幂律透镜，哈勃深场源，外部剪切，噪声和PSF的欧几里得VIS仪器。我们使用$v_\mathrm{max}$-$r_\mathrm{max}$关系设置亚晕的浓度。然后，我们估计的暗物质subhalo的$16{,}000$模拟强透镜观测的深度和分辨率类似于欧几里德VIS图像的敏感性。我们发现，与$3σ$检测阈值，$2.35$百分之像素内的两倍爱因斯坦半径是敏感的subhaloes与质量$M_\mathrm{max}\leq 10^{10}M_\odot$，$0.03$百分之敏感的$M_\mathrm{max}\leq 10^{9}M_\odot$，和，灵敏度的极限被发现是$M_\mathrm{max}=10^{8.8\pm0.2}M_\odot$。使用我们的灵敏度图并假设CDM，我们估计在整个样本中，类欧几里得镜片将产生每个镜片的$1.43^{+0.14}_{-0.11}[f_\mathrm{sub}^{-1}]$可检测的亚晕，但在最敏感的镜片中，这增加到每个镜片的$35.6^{+0.9}_{-0.9}[f_\mathrm{sub}^{-1}]$。估计值以子结构质量分数$f_\mathrm{sub}^{-1}$的倒数为单位给出。假设使用$f_\mathrm{sub}=0.01$，一般情况下，每…
2023-02-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Lensing substructure quantification in RXJ1131-1231: A 2 keV lower bound on dark matter thermal relic mass
我们研究的强引力透镜RXJ1131 - 1231的子结构内容，通过正向建模方法，依赖于产生一个广泛的一套逼真的模拟。我们使用的半解析合并树处方，使我们能够随机产生的子结构人口的属性取决于暗物质粒子质量。然后，这些合成晕被用作透镜，以产生具有与数据相同特征的逼真模拟图像，例如发光弧，类星体位置，仪器噪声和PSF。然后，我们分析的数据和模拟以同样的方式与汇总统计，是敏感的信号被瞄准，并能够约束模型的暗物质统计使用近似贝叶斯计算（ABC）技术。在这项工作中，我们专注于热遗迹的质量估计和固定的半解析描述的子结构演化的基础上最近的文献。根据RXJ 1131 - 1231的HST数据，我们能够在2 $σ$置信水平下排除低于2 keV的温暖暗物质热遗迹质量。
2017-05-18 astro-ph.CO hep-ex
Noiseless Gravitational Lensing Simulations
原则上，DM粒子的微物理性质可以受到DM晕中子结构的性质和丰度的约束，如通过强引力透镜测量的那样。不幸的是，有一个缺乏准确的理论预测的子结构的透镜信号，主要是因为固有的N体模拟的离散噪声。在这里，我们提出了递归TCM，一种能够提供具有任意低离散噪声的透镜预测的方法，没有任何自由参数或平滑尺度。这种解决方案是基于一种新的方式来解释N体模拟的结果，其中粒子简单地跟踪拉格朗日相空间体积元素的演变和变形。我们讨论了这种方法的优势，广泛使用的云在细胞和自适应核平滑密度估计。应用新的方法，集群大小的DM晕模拟在温暖和寒冷的DM的情况下，我们展示了如何在他们的子结构人口的预期差异转化为收敛和放大地图的差异。我们预计，我们的方法将提供解释和充分利用强引力透镜观测所需的高精度理论预测。
2013-09-25 astro-ph.CO
Matter in the beam: Weak lensing, substructures and the temperature of dark matter
暖暗物质（WDM）模型为当前的冷暗物质（CDM）宇宙学模型提供了一个有吸引力的替代方案。我们提出了一种新的方法来区分WDM和CDM宇宙学，即使用弱透镜，这提供了一个独特的探针，因为它是敏感的所有“光束中的物质”，而不仅仅是暗物质晕和星系，居住在他们，而且晕之间的扩散材料。我们将CDM团簇的弱透镜图与对应于热产生的$0.5$ ~keV暗物质粒子的WDM模型中的弱透镜图进行了比较。我们的分析清楚地表明，弱透镜放大率，收敛和剪切分布可以用来区分CDM和WDM模型。WDM模型{ \em增加}弱放大率的概率，其差异对于$\gtrsim5σ$是显著的，同时在剪切分布上没有留下显著的印记。在这项工作中分析的WDM集群比CDM的更均匀，和分数减少的材料量晕成比例的放大率的平均增加。这种差异是由于在CDM中被束缚在致密晕中的物质在WDM中以较低的密度平滑地分布在更大的体积上。此外，签名不仅在于概率分布函数，而是在收敛场的全空间分布。
2016-05-27 astro-ph.CO
Detection of lensing substructure using ALMA observations of the dusty galaxy SDP.81
我们研究了丰富的子结构的物质密度近星系使用ALMA科学验证观测的强透镜系统SDP。81。提出了一种利用引力透镜干涉观测测量星系周围暗晕丰度的方法。使用模拟ALMA观测，我们探讨了各种系统的影响，包括天线相位误差和源先验，并展示了如何测量或边缘化这些错误。我们应用我们的形式主义ALMA观测SDP.81。我们发现的证据附近的图像之一，具有显着的$6.9σ$在联合拟合的数据从波段6和7的$M=10^{8.96\pm 0.12} M_{\odot}$ subhalo的存在; subhalo的效果也分别在两个波段检测。我们还推导出暗物质subhalos的丰度下降到$M\sim 2\times 10^7 M_{\odot}$的限制，推到质量制度的最小的检测到的卫星在本地组，在那里有显着的差异之间观察到的人口发光星系和预测的暗物质subhalos。我们发现了额外的子结构的暗示，使用完整的SDP.81数据集进行进一步的研究（包括例如透镜一氧化碳排放的光谱成像）。我们比较这个搜索的结果的预测$Λ$ CDM晕，并发现，由于目前的不确定性，在主机晕属性的SDP。81，我们的测量子结构与理论预期是一致的。用ALMA观测更大的引力透镜样本，应该能够改善对星系子结构丰度的限制。
2016-01-07 astro-ph.CO
An excess of small-scale gravitational lenses observed in galaxy clusters
冷暗物质（CDM）构成了宇宙中的大部分物质。利用宇宙学模拟，从理论上研究了像星系团这样的稠密宇宙环境中暗物质和亮物质之间的相互作用。观测到的引力透镜被用来测试和表征子结构的性质-暗物质的小尺度分布-在集群中。设计并计算了11个星系团的暗物质子结构产生强透镜事件的概率。我们报告说，观察到的集群子结构是更有效的镜头比CDM模拟预测，超过一个数量级。我们认为，迄今为止尚未诊断的系统性问题与模拟或不正确的假设的性质暗物质可以解释我们的结果。
2020-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quantifying substructures in {\it Hubble Frontier Field} clusters: comparison with $ΛCDM$ simulations
哈勃前沿场（HFF）是六个星系团，它们都显示出最近合并的迹象，最近已经通过透镜图像观察到。因此，它们是研究星系团合并历史的天然实验室。在这项工作中，我们探讨了二维功率谱的质量分布$P_{\rm M}(k)$作为衡量的子结构。我们比较这些集群的$P_{\rm M}(k)$（使用强引力透镜获得）的$Λ$ CDM模拟类似质量的集群。为了计算透镜效应$P_{\rm M}(k)$，我们在没有任何光迹质量（LTM）假设的情况下，对HFF团簇进行了自由形式的透镜效应质量重建。如果（i）~星团的红移较低，和/或（ii）~有更深的观测，因此有更多的透镜图像，那么在小尺度上推断的功率往往会更大。相比之下，假设LTM的晶状体重建在小尺度下显示出更高的焦度，即使具有更少的透镜图像;似乎LTM重建中的小尺度焦度由光信息而不是透镜数据主导。平均透镜派生$P_{\rm M}(k)$显示较低的功率在小尺度下相比，在红移为零的模拟集群，暗物质和流体动力学。可能的原因是：（i）~可用的强透镜数据在质量分布上的有效空间分辨率上是有限的，（ii）~HFF集群还没有建立它们在$z\sim 0$上所具有的小尺度功率，或者（iii）~模拟在某种程度上高估了小尺度功率。
2016-03-23 astro-ph.CO
Statistics of mass substructure from strong gravitational lensing: quantifying the mass fraction and mass function
本文提出了一种贝叶斯统计方法，用以定量描述强引力透镜星系中具有弧或爱因斯坦环的CDM子结构的质量函数斜率（α）和投影累积质量分数（f）随透镜巡天参数和子结构质量检测阈值的变化。该方法适用于不同的模拟数据集，探索一系列的观测限制：（一）在调查中的透镜星系的数量，（二）的质量阈值，Mlow，用于检测的子结构和（iii）测量的子结构质量的不确定性。我们在质量函数斜率上探索两种不同的先验：均匀先验和高斯先验，α = 1.90+-0.1。当子结构探测阈值Mlow= 3 × 10^8Msun，透镜数目n_l=30，（CDM）子结构中暗物质的真实质量分数≤ 1.0%，先验α = 1.90 ± 0.1时，我们发现f的上限可以被限制到≤ 1.0%（95%CL）的水平。在α上的高斯先验的情况下，总是可以对两个参数设置严格的约束。我们还发现，降低检测阈值对恢复α的能力影响最大，因为（预期）陡峭的质量函数斜率。在未来，由于SKA、LSST和JDEM等望远镜的新调查以及具有高保真数据的后续望远镜，已知透镜数量的显着增加将使我们能够完整地恢复卫星群。例如，200个镜片的样本，数据质量相当于斯隆镜片ACS调查，检测阈值为10^8 Msun，允许确定f=0.5+-0.1%（68%CL）和alpha=1.90+-0.2（68%CL）。
2009-09-29 astro-ph.CO
SHARP - IV. An apparent flux ratio anomaly resolved by the edge-on disc in B0712+472
类星体透镜中的通量比异常可以归因于透镜星系周围的暗物质子结构，因此，可以用来限制子结构的质量分数。这种方法的先前的应用推断出一个子结构丰度，可能与$Λ$ CDM宇宙学的预测紧张。然而，假设所有的通量比异常是由于子结构是一个强大的，替代的解释还没有得到充分的研究。在这里，我们使用新的高分辨率近红外凯克~II自适应光学成像的透镜系统CLASS B 0712 +472进行基于像素的透镜模型，并结合新的VLBA射电观测，表明包含在透镜模型中的光盘可以解释通量比异常，而不需要暗物质子结构。投影盘质量包括爱因斯坦半径内的总透镜质量的16%，并且总盘质量为$1.79 \times 10^{10} M_{sun}$。B 0712 +472的情况增加了证据，并不是所有的通量比异常是由于暗晕，并强调了更充分地考虑重子结构的影响的重要性，以获得子结构质量分数的准确测量。
2017-04-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational lensing in WDM cosmologies: The cross section for giant arcs
宇宙暗区的性质仍然是现代宇宙学的突出问题之一，寻找新的观测探测器指导下一代观测设施的发展。线索来自于ΛCDM的预测和引力透镜星系的观测之间的紧张关系。先前的研究表明，ΛCDM中的星系团不足以重现观测到的透镜弧数量。这项工作的目的是约束温暖的暗物质宇宙学的手段，从这些替代模型得出的星系团的透镜效率。研究了两个模拟星系团在冷暗物质和暖暗物质宇宙学中的透镜特性。结果表明，即使CDM集群更集中，并包含更多的子结构，WDM集群有略高的透镜效率比他们的CDM同行。关键的区别是，WDM集群有更多的扩展和更大规模的subhaloes比CDM类似物。这些巨大的子结构显著地拉伸了临界线和焦散线，因此它们提高了宿主晕的透镜效应。尽管由于WDM簇中大量子结构的贡献而增加了透镜效率，但这不足以解决弧统计问题。
2014-04-07 astro-ph.CO
Substructure Detection in Realistic Strong Lensing Systems with Machine Learning
本研究利用UNet图像分割架构在含真实光源、透镜体和噪声的模拟强引力透镜数据集上探测暗物质子结构，在10%假阳性率下对特定质量高浓度子晕的真阳性率达71%，但无法探测ΛCDM预期的低浓度子晕。
2024-01-29 astro-ph.CO astro-ph.IM physics.data-an
Dark Matter Substructure or Source Model Systematics? A Case Study of Cluster Lens Abell S1063
本研究利用 JWST 多波段数据，通过曲弧基形式体系分析星系团透镜 Abell S1063，发现源建模系统误差可导致虚假暗物质次结构探测，多波段分析有助于区分系统误差与真实信号。
2025-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Frontier Fields: Subaru Weak-Lensing Analysis of the Merging Galaxy Cluster A2744
我们提出了一个弱透镜分析的合并{ \em前沿领域}（FF）集群Abell~2744使用新的斯巴鲁/Suprime-Cam成像。宽场透镜质量分布揭示了这个星系团由四个不同的子结构组成。同时建模的二维约化剪切场使用的Navarro-弗伦克-怀特（NFW）模型的主核心和截断NFW模型的subhalos的组合，我们确定他们的质量和位置。系统的总质量被约束为$M_\mathrm{200c} = (2.06\pm0.42)\times10^{15}\,M_\odot$。最大的团块是南部的$M_\mathrm{200c} = (7.7\pm3.4)\times10^{14}\,M_\odot$，其次是西部的子结构（$M_\mathrm{200c} = (4.5\pm2.0)\times10^{14}\,M_\odot$）和东北（$M_\mathrm{200c} = (2.8\pm1.6)\times10^{14}\,M_\odot$）和西北（$M_\mathrm{200c} = (1.9\pm1.2)\times10^{14}\,M_\odot$）的两个较小的子结构。四个子结构的存在支持了多重合并的图景。使用复合流体动力学二元模拟，我们解释了这个复杂的系统，而不需要一个“弹弓”效应产生西北X射线闯入者，如前所述。在西北和西部的暗晕中，子结构的位置似乎与气体（$87^{+34}_{-28}$ ar…
2015-12-07 astro-ph.CO
The Hidden Fortress: Structure and substructure of the complex strong lensing cluster SDSS J1029+2623
我们介绍了哈勃太空望远镜（HST）ACS和WFC 3对SDSS J1029+2623的观测，SDSS J1029+2623是一个由z=0.584的前景星系团产生的三图像类星体透镜系统。我们的强透镜分析揭示了另外6个多重成像星系。我们证实了复杂的性质的透镜集群的质量分布，与双峰分布偏离钱德拉X射线SB分布。对于红移z=2.197的类星体，爱因斯坦半径估计为θ_E=15.2”\pm 0.5”。结合强透镜效应、HST/ACS弱透镜效应和Subaru/Suprime-cam弱透镜效应的分析结果，我们得出了径向质量分布，发现最佳拟合维里质量为M_vir=（1.5+0.40-0.35）\times 10^14 h^-1 M_sun，浓度参数为c_vir=25.7+14.1-7.5。外半径处的透镜质量估计值比X射线质量估计值小约2倍。我们归因于这个大的质量差异，以冲击加热的团内气体在合并过程中，这也是建议的复杂的质量和气体分布和浓度参数的高值。在HST图像中，我们还发现了一个可能的星系GX，位于最暗的类星体图像C附近。包含GX解释了类星体图像之间的异常通量比。高度拉长的类星体宿主星系的形态也得到了很好的再现。最佳拟合模型表明类星体的总放大率为30，类星体宿主星系为35，并且具有与测量值一致的AB时间延迟。（节录）
2012-11-03 astro-ph.CO
Strong Lensing by Subhalos in the Dwarf-Galaxy Mass Range II: Detection Probabilities
目前的冷暗物质模拟预测的暗晕子结构，原则上可以通过类星体在小角尺度（0.01弧秒或以下）上的强透镜图像分裂来检测。在这里，我们估计的总体概率透镜的子结构在主机晕密切对准视线的背景类星体。在类星体可以近似为点源的假设下，由暗晕产生的强引力透镜的光学深度通常很小（τ < 0.01），这与之前的说法相反。因此，我们的结论是，它是目前不可行的，使用这种策略，把模拟预测的暗物质晕下人口的测试。然而，如果假设源在空间上是扩展的，就像在无线电波长观测到的类星体一样，只要角分辨率足够，即使在距宿主星系相当大的投影距离上，也有合理的可能性看到子结构透镜效应。虽然多重成像的射电类星体将是明确探测暗物质暗晕的最佳目标，但即使是单一成像的射电类星体也可能有助于设定暗晕丰度和中心表面质量密度的上限。
2009-05-28 astro-ph.CO
