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
Strong lensing in the MareNostrum Universe II: scaling relations and optical depths
在紧凑的星系团中观察到的强透镜事件，无论是统计学上还是个体上，都可以返回有关宇宙中最大质量结构的结构特性的重要线索。大量的工作正在进行中，以了解透镜集群人口和集群人口之间的相似程度作为一个整体，前者的成员可能比后者的成员更大规模，紧凑和子结构。在这项工作中，我们利用从{ \sc MareNostrum Universe}宇宙学模拟中提取的合成簇，以估计强透镜效率和透镜簇的其他整体性质之间的相关性，如维里质量和辐射热X射线光度。我们发现，所有这些量之间存在正相关，与实质性的散射较小的亮度-截面关系。我们还使用了透镜效率和维里质量之间的关系，以便构建与真实光学深度一致的合成光学深度，同时非常快地进行评估。最后，我们估计了当根据它们的动力学活动或它们的X射线光度选择星系团时，总的巨弧丰度的一部分被恢复。我们的研究结果表明，有一个高的可能性高红移强透镜集团，以充分远离动力学平衡，和$30-40\%$的巨弧总量丢失，如果只看非常X射线发光的对象。
2010-07-09 astro-ph.CO
Mass and magnification maps for the Hubble Space Telescope Frontier Fields clusters: implications for high redshift studies
哈勃前沿场计划跨越三个哈勃空间望远镜周期，是哈勃空间望远镜有史以来通过大质量星系团的引力透镜探索遥远宇宙的最大承诺。在这里，我们提出了模型的质量分布在六个HFF集群透镜，来自联合强和弱透镜分析锚定的88个多图像系统在现有的HST数据。由此产生的投影质量分布和引力放大率的地图有效地校准了HFF星系团作为引力望远镜。允许在源平面搜索区域的计算，这些地图提供给社会，以方便开发即将到来的HFF数据的背景星系的引力透镜人口的定量研究。我们的模型提供的引力放大的HFF星系团使我们能够量化的透镜引起的提升灵敏度超过空白场的观测和预测，星系在$z>10$和微弱的m（AB）=32将是可检测的，高达2个星等比哈勃超深场的限制。
2014-07-08 astro-ph.CO
Looking at the relation between haloes and galaxies under the lens
我们使用经验的方法来模拟恒星质量的星系根据其主机暗物质晕和subhaloes（'HASH'），其中每个星系居住在一个subhalo从一个大的N体宇宙学模拟。利用弱透镜信号（WL）、两点自关联函数（CF）和星系的恒星质量函数（SMF）研究了暗晕与星系的质量关系。我们的方法是基于模拟直接从宇宙学模拟的透镜信号，因此应该是更准确的比其他方法的基础上分析晕模型。我们发现，WL不提供一个强有力的约束MR，允许超过10个因素的自由中央星系的subhalo质量，对于一个给定的恒星质量。卫星星系的自由度要大得多，对卫星星系的比例（0.05-0.8）提供了非常差的限制。当同时使用SMF和WL作为约束时，这些结果没有显著修改。我们发现，对于最大质量的星系，观测约束的基础上的CF与0.1德克斯的错误，相当于0.05德克斯的错误在WL。对于中低质量星系，WL和CF以不同的方式约束MR。虽然WL目前在这些质量上没有增加太多信息，但它有可能在未来使用更精确的测量时发挥重要作用。这里发现的模型不匹配同时观察到的CF和WL信号，并显示出有限的能力，以匹配WL和SMF。我们怀疑这部分是由于这里假设的宇宙学模型，因此我们在大部分工作中采用了模拟WL信号。与文献中以前的模型相比，这里提出的方法可能更一般，因为它揭示了一组给定的观测约束的更大范围的解决方案。
2012-09-03 astro-ph.CO
Submillimetre Source Counts in the Fields of High-Redshift Galaxy Clusters
本文利用亚毫米波段普通辐射热计阵列（SCUBA）在850和450 μ m波段对7个高z星系团（0.64<z<1.0）进行了亚毫米波段观测。目标，类似的丰富度和红移，是从红色序列集群调查（RCS）中选择的。我们使用这个样本来调查明显过剩的亚毫米源计数在集群领域的方向相比，空白领域。样本由三个星系团组成，它们由于强引力透镜而呈现出多个光学弧，而对照组由四个没有明显强透镜的星系团组成。与对照组相比，透镜星系团内的亚毫米发光星系（SMG）的数量密度暂时超过2.7 σ。在无线电，中红外，光学和X射线波长的辅助观测允许识别许多SMG的对应物。利用光度红移，我们得出结论，透镜场中至少有三个星系的红移与星系团一致，并暗示红外光度约为10^12 Lsol。因此，SMG集群成员的存在可能会增加透镜集群场中的源计数，这可能是这些集群的动力学状态的影响。然而，我们发现，从计数分析中去除潜在的聚类成员并不能完全消除聚类样本之间的差异。我们还研究了背景SMG和低Z光学星系之间可能发生的透镜效应，但需要进一步的观测才能得出结论。虽然两个集群样本之间的过量计数尚未明确占，这些结果值得谨慎解释亚毫米级源计数集群字段和点源污染的Sunyaev-Zel'dovich调查。[摘要]
2011-09-23 astro-ph.CO
Frontier Fields: High-Redshift Predictions and Early Results
前沿领域计划正在获得哈勃和斯皮策太空望远镜拍摄的新的“空白”领域和附近被大质量星系团引力透镜的领域的深空图像。哈勃望远镜拍摄的透镜场图像揭示了nJy源（AB等> 31），这是迄今观测到的最暗的星系。在本文中，我们提出了高红移（z > 6）计数预测的完整程序和候选人在三个第一哈勃前沿场图像。完整的计划将改变我们对前6亿年（z > 9）星系演化的理解。以前的程序可能产生十几个z > 9的候选者，前沿领域可能产生约70个（每个领域约6个）。我们的估计是基于社区提交的4 < z < 8和引力透镜模型之间观测到的光度函数的外推。然而，在迄今为止获得的前两张深红外哈勃图像中，我们发现z ~ 8候选者，但在z > 9时没有强候选者。这可能表明在超深场中也报告了微弱的z > 9星系的不足（即使在较浅的区域中报告了过多的明亮的z > 9星系）。在这些红移下，宇宙的变化（场与场之间的变化）预计是显著的（大于+/-50%），包括在超密度中形成的早期星系的聚集。完整的Frontier Fields计划将通过观察六条独立的视线来显着减轻这种不确定性，每条视线都有一个透镜集群和附近的空白区域。
2014-04-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Image Rotation from weak Lensing
即将到来的无线电巡天将包括完整的偏振信息，这可能对弱透镜观测有用。我们提出了一种新的方法来测量（集成）引力场之间的源和观察者，通过观察之间的角度的射电星系的形态和偏振的方向。为此，我们利用这样的事实，即，虽然光子的偏振是沿着光子测地线平行传输的，但源的无穷小形状，例如椭圆情况下的主轴，是李传输的。作为一个例子，我们计算的形状矢量的旋转相对于偏振方向，这是由前景史瓦西透镜分布的透镜所产生的。对于射电星系，源的内在形态取向和它的偏振发射是相关的。因此，观察偏振和形态取向提供了关于非透镜源取向和沿着视线的引力势的信息。
2021-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Searches for Population III Pair-Instability Supernovae: Impact of Gravitational Lensing Magnification
超亮超新星被认为是由第三星族的祖先产生的，它们以对不稳定性超新星的形式爆炸。Pop III星是宇宙中的第一代恒星，被认为形成于$z \sim 6$。未来的近红外成像设施，如ULTIMATE斯巴鲁，可以通过专门的调查来检测和识别这些PISNe。宇宙中介入结构的引力透镜可以通过将高$z$源群放大到可检测性来帮助检测这些稀有物体。我们使用ULTIMATE-Subaru进行了模拟调查，考虑了视线结构的透镜效应，以评估其对预测检测率的影响。我们比较了LOS质量重建使用观测数据从超Suprime凸轮调查的结果从宇宙学模拟，以测试它们的一致性在计算宇宙中的放大率分布高$z$，但发现，基于数据的方法仍然是有限的无法准确地表征结构超越$z \sim1.2$。我们还评估了一个调查战略，针对大规模的星系团，以利用其大面积的高放大率。我们发现，目标集群可以导致$\sim$的一个因素的增益在预测的数量检测到PISNe在$z > 5$，甚至更高的增益与增加红移，给定我们假设的调查参数。对于在$z \sim 7-9$的最高红移源，空白场巡天不会探测到任何源，而大质量星系团的透镜放大将是观察这个群体所必需的。
2019-03-05 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
The Local Group as a time machine: studying the high-redshift Universe with nearby galaxies
本文将星布居合成模型与由哈勃空间望远镜（HST）观测得到的深色星等图导出的恒星形成历史相结合，推断了宇宙早期本群星系（$z \sim 2$和$z \sim 7$）的紫外光度。我们的分析为理解高$z$星系--包括那些即使用詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）也无法观测到的星系--在非常低的$z$宇宙中熟悉的、经过充分研究的物体的背景下提供了基础。我们发现，在再电离的时代，所有的本星系群矮星的亮度比最暗的星系在深空领域的HST观测检测。我们预测JWST将观测类似于今天的大麦云云的星系的$z \sim 7$祖先;然而，HST前沿领域计划可能已经在观测这样的星系，突出了引力透镜的力量。共识再电离模型需要一个外推的观察到的空白场光度函数在$z \approx 7$至少两个数量级，以保持再电离。这种情况需要天炉座和人马座矮球状星系的祖先是$z \sim 7$电离背景的贡献者。结合数值模拟，我们的研究结果认为，在紫外光度函数从一个弱端斜率$α\sim -2$在$M_{\rm UV} < -13$到$α\sim -1.2$在较低的光度。应用于较低红移的光度样本，我们的分析表明，在$z \sim 2$透镜场的HST观测能够探测亮度与预期的天炉座祖先相当的星系。
2015-08-27 astro-ph.CO astro-ph.GA
Preliminary Evidence for Lensing-Induced Alignments of High-Redshift Galaxies in JWST-CEERS
本文利用JWST-CEERS观测发现高红移拉长星系存在切向排列和弱透镜剪切证据，提出其可能由z~0.75处原星系团或纤维状结构的引力透镜引起，并建议在空白深场中开展弱透镜过密度搜索。
2025-04-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Towards Quantifying the Impact of Triaxiality on Optical Signatures of Galaxy Clusters: Weak Lensing and Galaxy Distributions
该研究利用DES和DECaLS中数千个近弛豫星系团，以中央星系方位角指示三轴取向，测量沿长短轴的弱透镜与星系密度剖面，量化三轴性对星系团光学信号的影响。
2024-04-03 astro-ph.CO
Self-similarity of the mass distribution in rich galaxy clusters up z~1 tracked with weak lensing
本文利用 HSC-SSP 巡天弱引力透镜数据，约束了红移 0.2 至 1.0 间富星系团的质量轮廓，发现其质量分布自宇宙 5.7 Gyr 起保持自相似演化，证实了非线性区的暗物质标准增长理论。
2025-03-19 astro-ph.CO
Through the looking GLASS: HST spectroscopy of faint galaxies lensed by the Frontier Fields cluster MACS0717.5+3745
空间棱镜透镜放大巡天（GLASS）是哈勃太空望远镜（HST）的一个大型计划，它将获得10个星系团核心和下落区域的140个轨道的棱镜光谱，被选为最好的宇宙望远镜之一。广泛的HST成像可以从许多来源获得，包括CLASH和Frontier Fields计划。我们介绍的调查，通过分析光谱的微弱的多重成像星系和$z\gtrsim6$星系候选人获得的前七个轨道的14个目标的核心前沿领域集群MACS 0717.5 +3745。使用G102和G141光栅覆盖0.8-1.7 $μ$ m的波长范围，我们通过检测每个图像中的发射线来确认4个强透镜系统。对于9个没有污染的$z\gtrsim6$星系候选者，我们没有检测到任何低至7轨道1 $σ$噪声水平的发射线，$\sim$ 5 $\times$ 10 $^{-18}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。考虑到透镜放大倍数，我们的通量灵敏度达到$\sim$ 0.2-5 $\times$ 10 $^{-18}$ erg s $^{-1}$ cm $^{-2}$。这些在不间断波长范围内的限制排除了高$z$星系候选者是较低红移的强线发射体的可能性。这些结果表明，通过对背景进行仔细的建模，并在透镜放大的帮助下，可以为大量物体达到有趣的通量极限，避免预先选择和地基多缝光谱学固有的波长限制。这些观测结果证实了无狭缝HST光谱的能力，即使在拥挤的集群核心领…
2014-01-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
CLASH: A Census of Magnified Star-Forming Galaxies at z ~ 6-8
我们利用哈勃空间望远镜（HST）的16波段观测的18个透镜星系团的一部分，集群透镜和超新星调查与哈勃（CLASH）多周期财政部计划，以寻找$z\sim6-8$星系。我们报告了在$z\sim6$、$z\sim7$和$z\sim8$分别发现了204、45和13个莱曼破裂星系候选者，这些星系是从纯粹的光度红移选择中确定的。这个大样本，代表了近一个数量级的增加，放大的恒星形成星系的数量在$z\sim 6-8$迄今为止，是独一无二的，因为我们有四个WFC 3/UVIS紫外，七个ACS/WFC光学，和所有五个WFC 3/IR宽带过滤器，这使得非常准确的光度红移选择的观测。我们构建详细的透镜模型的18个集群中的17个，以估计对象放大率，并确定两个新的多透镜$z \gtrsim 6$候选人。对于$z\sim6$、$z\sim7$和$z\sim8$样品，在17个簇上的中值放大率分别为4、4和5，每个簇的平均面积为4.5弧分$^2$。我们比较我们观察到的数量计数与预期的基础上卷积“空白”场紫外光度函数通过我们的集群透镜模型，并找到粗略的协议下降到$\sim27$马格，我们开始遭受显着的不完整性。在所有三个红移箱，我们发现一个更高的数密度在更明亮的观测幅度比现场预测，经验证明第一次提高效率的透镜集群在现场调查。我们的数量统计也与聚类模型的透镜预期基本一致，特别是在$z\sim6$，我们有最好的统计数据。
2014-08-19 astro-ph.CO
Looking for dark matter trails in colliding galaxy clusters
如果暗物质通过非引力相互作用，即使是微弱的，模拟预测，在星系团之间的碰撞过程中，它将优先向晕的后缘散射。这将暂时创建非对称质量分布，沿运动方向具有拖尾过密度。为了验证这一假设，我们拟合（并减去）对称晕的弱引力数据的72个合并星系团观察哈勃太空望远镜。我们将剪切直接转换为多余的κ，并投影到一维剖面中。我们生成的数值模拟，并发现，一维轮廓是很好地描述了简单的高斯近似。我们在4σ置信度下检测到拖尾气体的弱透镜信号，发现平均气体分数为Mgas/Mdm = 0.13 +/- 0.035。我们没有发现散射暗物质粒子的证据，估计散射分数为f = 0.03 +/- 0.05。最后，我们发现，如果我们能将单个暗物质晕位置估计的统计误差减小到<2.5”，那么我们将能够在3σ水平上探测到10%的散射分数。这一新的研究方法可以为其他暗物质自相互作用截面的研究提供重要的独立检验。
2016-10-17 astro-ph.CO hep-ex
Using the Bullet Cluster as a Gravitational Telescope to Study z~7 Lyman Break Galaxies
我们使用哈勃空间望远镜宽视场相机3获得的图像来搜索子弹星团透镜在z~7处的z_850 dropout和在z~9处的J_110 dropout。在8.27弧分^2的磁场中，我们总共发现了10个z_850丢失。使用组合的弱和强透镜质量重建的子弹星系团和校正估计的完整性水平的放大率地图，我们计算的表面密度和光度函数的z_850辍学作为一个函数的内在（占放大率）的大小。我们发现的结果与已发表的空白场调查一致，尽管使用浅得多的数据，并证明在搜索z~7星系团调查的有效性。
2012-01-09 astro-ph.CO
First Frontier Field Constraints on the Cosmic Star-Formation Rate Density at z~10 - The Impact of Lensing Shear on Completeness of High-Redshift Galaxy Samples
我们在Abell 2744及其平行场的完整哈勃前沿场数据集中搜索z~10个源，以进一步改进z>8时宇宙恒星形成率密度（SFRD）的演化。我们独立地确认了Zitrin等人（2014）最近发现的triangle成像z~9.8源的两张图像，并为Abell 2744平行场中红色J_125-H_160>1.2的类似z~10星系设定了上限。我们利用大量的模拟来推导在z~10的Lyman-break星系的有效选择体积，无论是在透镜星系团领域和在相邻的平行领域。特别注意的是，包括位置相关的透镜剪切，以准确地考虑高度放大的源的预期大小和形态。我们发现，源混合和剪切减少在集群中，特别是在临界曲线附近的一个给定的观测幅度的完整性。这些效应对星团后面的高红移源的可探测性有着显著的影响，但在很大程度上被忽视了，并且大大减少了预期的高度放大源的数量。来自两个点的检测和限制导致SFRD比来自空白字段的z~10处的先前估计高0.4+-0.4dex。尽管如此，这些新的结果与所有其他的估计相结合，仍然与宇宙学模拟和Lambda CDM中暗物质晕演化所预测的从z~8到z~10的1.7亿年中SFRD的快速下降相一致。一旦考虑到放大依赖的完整性所引入的偏差，完整的六个星系团和并行的前沿场计划将是一个非常强大的新数据集，可以在JWST出现之前探测z>8的星系群的演化。
2015-07-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
Direct Measurements of the magnification produced by galaxy clusters as gravitational lenses
弱透镜效应是测量遥远星系团总密度分布的最佳诊断工具之一。不幸的是，它受到众所周知的质量片简并性的影响，因此弱透镜分析无法完全可靠地确定星系团的总质量。一个可能的方法来设定密度分布的相关尺度，就是直接测量星系团作为引力透镜所产生的放大率。在本文中，我们回顾了几年前提出的建议，为这个一般的目的，使用的基本平面作为标准杆的早期型星系。在这里，我们更进一步，超越了前面给出的想法的简单概述，并量化了这种创新诊断工具的一些统计特性，最终目标是为未来对具体案例的观察测试确定明确的指导方针，这证明是在当前仪器的能力范围内。进行了研究，通过讨论的统计特性的早期型源星系背后的大规模集群，其中弱透镜分析假设是可用的样本的基本面测量。我们继续研究的最佳策略，使用基本面测量，以确定一个给定的集群的质量尺度，并发现，最佳的选择是一个样本的早期类型的星系背后的集群分布在天空中大致均匀。我们还表明，子结构并没有多大贡献的放大信号，我们正在寻找，但只增加了适度的散射量。我们发现，对于一个位于红移0.3 +/- 0.1的大质量星系团（M > 10^15 M_Sun），一组大约20个基本面的测量，结合一个良好的弱透镜分析，应该能够导致20%或更好的精度确定质量。
2011-06-09 astro-ph.CO
Optical dropout galaxies lensed by the cluster A2667
我们研究了透镜星系团A2667背后的z，Y和J-脱落星系的性质和物理性质。这个领域是我们的项目的一部分，旨在确定z~7-10的候选人可访问的光谱研究，基于深测光与ESO/VLT HAWK-I和FORS 2（zYJH和KS波段图像，AB（3西格玛）~26-27）的透镜集群的样本提取从我们的多波长组合调查与SPITZER，HST，和Herschel。在本文中，我们专注于完整的Y和J-脱落样本，以及满足Capak等人（2011）选择标准的明亮z-脱落样本。在~33 arcmin 2的公共视野内选择10个候选物（一旦针对污染和透镜稀释校正有效面积）。除J和/或IRAC 3.6/4.5外，所有这些都在H和Ks带中检测到，H（AB）约为23.4至25.2，并且具有适度的放大因子。虽然最佳拟合测光红移将所有这些候选者都放在高z，但根据以前的研究，以及与空白场WIRCAM超深巡天（WUDS）的比较，低z闯入者的污染估计为50-75%。当光度红移包括光度先验时，也得到了同样的结果，这使得我们可以去除一半的原始样本，因为它们可能是z~1.7-3的具有年轻恒星脉动和强烈消光的闯入者。剩余样品中的另外两个来源可以基于24微米处的检测和HST z_850带在低z处识别。这些低z闯入者不能很好地描述当前的模板，给出了大的突破，不能很容易地识别，仅基于光学和近红外测光。考虑到估计的尘埃消光和高SFR，其中一些也…
2011-04-13 astro-ph.CO
The evolution of the size-mass relation at $z$=1-3 derived from the complete Hubble Frontier Fields data set
我们测量的大小质量关系和它的红移之间的演变1 $<z<$ 3，使用六个前景哈勃前沿场星系团透镜。强引力透镜提供的能量使我们能够以比现有设施更高的角分辨率观察星系。我们选择一个恒星质量有限的样本，并将它们分为恒星形成或静止类的基础上，他们的休息帧UVJ的颜色从ASTRODEEP目录。利用最近发布的$lenstruction$软件进行源重建，该软件是建立在多用途引力透镜软件$lenstronomy$上的。对于$M_{*}>3\times10^{9}M_{\odot}$ = 1 $<z<$ 2.5，$M_* >5 \times 10^{9} M_{\odot}$ = 2.5 $<z<$ 3的晚型星系，我们导出了星系大小与质量的经验关系式，并发现在恒星质量一定的情况下，星系大小演化为$R_{eff}\propto (1+z)^{-1.05\pm0.37}$ .本征散射在$z<1.5$处为$<0.1$ dex，但在更高的红移处增加到$\sim0.3$ dex。计算结果与空白区的计算结果吻合较好。我们通过比较使用五种不同的公开可用的模型的尺寸测量来评估与透镜模型的选择相关的不确定性，发现透镜模型的选择导致中值的3.7%的不确定性，以及单个星系的$\sim 25$ %散射。我们的工作表明，使用强透镜放大来提高分辨率不会在这种工作中引入显著的不确定性，并为复杂的透镜重建技术在更高的红移和更大的样本…
2020-12-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Forecasting the FRB Population Observed Through Galaxy Cluster Lenses
McGill University（麦吉尔大学）；Trottier Space Institute, McGill University（麦吉尔大学特罗蒂尔太空研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文基于现有星系团模型，预测CHIME和CHORD仪器通过空白场和强透镜星系团观测FRB人口，发现大质量星系团可使高红移FRB探测率翻倍，为高纯度样本提供可能，用于光学后续研究和宇宙学研究。
2026-04-04 astro-ph.CO astro-ph.HE
A spectroscopically confirmed z=1.327 galaxy-scale deflector magnifying a z~8 Lyman-Break galaxy in the Brightest of Reionizing Galaxies survey
我们提出了一个详细的分析，一个$z\sim8$莱曼破裂星系（LBG）在空白领域的引力透镜的个别情况下，确定在哈勃空间望远镜的图像作为再电离星系巡天的一部分。为了研究明亮的（$m_{AB}=25.8$）$Y_{098}$-dropout星系与一小群前景星系的紧密接近，我们利用VLT/X-Shooter获得了dropout星系和两个前景星系的深光谱。我们在最亮的两个前景星系中探测到H-$α$、H-$β$、[OIII]和[OII]发射（在$0.8$角秒的自然视宁度下无法分辨），将这对星系置于$z=1.327$。我们可以排除在$70σ$的$H_{160}$带中贡献所有观测到的宽带通量的发射线，从而使我们能够排除$z\sim8$候选者作为低红移的闯入者，其宽带测光由强发射线主导。前景星系对位于峰值的光度，红移和分离分布的偏转器的强透镜$z\sim8$对象，我们做了一个边缘检测的最深（$J_{125}$）过滤器中的缩小的二次图像。我们表明，配置可以准确地模拟由一个奇异的等温椭球偏转器和一个Sérsic源放大的一个因素$μ=4.3\pm0.2$。最佳拟合模型中的重建源与文献中$z\sim8$长带隙的亮度和形貌一致。透镜模型得出$9.62\pm0.31\times10^{11} M_{\odot}$的群质量和最亮偏转星系$M_{\star}/L_{B}=2.3^{+0.8}_{-0.6} M_{\…
2015-08-14 astro-ph.CO
Are Ultra-faint Galaxies at z=6-8 Responsible for Cosmic Reionization ? Combined Constraints from the Hubble Frontier Fields Clusters and Parallels
我们利用哈勃空间望远镜对前沿场的深空成像，在红移范围$z \sim 6-8$内精确测量了星系静止帧紫外光度函数（UV LF）。我们结合三个透镜星系团A2744，MACS 0416，MACS 0717及其相关的平行领域的观察，以选择高红移辍学的候选人。我们使用最新的透镜模型来估计通量放大率和有效的调查体积结合完整性模拟中进行的源平面。我们报告了在$z=6-7$探测到的227个候选星系和在$z \sim 8$探测到的25个候选星系。虽然在每个平行场中的总测量面积约为4弧分$^{2}$，但由于强透镜作用，在星团核心场中的总测量面积下降到约0.6至1弧分$^{2}$。我们计算紫外光度函数在$z \sim 7$使用合并的星系样本，并进行蒙特卡罗模拟，以确定最佳的拟合Schechter参数。我们能够可靠地将LF约束到$M_{UV}=-15.25$的绝对幅度，其对应于0.005 $L^{\star}$。更重要的是，我们发现，弱端斜率仍然陡峭下降到这个幅度限制与$α=-2.04_{-0.17}^{+0.13}$。我们的研究结果证实了最近的结果在深空白领域，但延长LF测量超过两个数量级更深。由于统计数据较少和不完整的不确定性，$z \sim 8$的UV LF在$M_{UV}=-18$以下没有受到很好的限制。为了评估星系对宇宙再电离的贡献，我们通过将UV LF积分到观测约束极限$M_{UV} = -1…
2015-10-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
First detection of the Sunyaev Zel'dovich effect increment at lambda < 650 um
Sunyaev-Zel'dovich（SZ）效应是通过星系团中的热等离子体观测到的宇宙微波背景的光谱畸变。这种失真是在波长> 1.3 mm时CMB强度的减小，在较短波长时的增加，并且在λ ~250 μ m时再次变小。作为Herschel Lensing Survey（HLS）的一部分，我们已经用SPIRE绘制了1 E0657 -56（子弹星系团），其波段集中在250，350和500 μ m，并在两个最长波长处检测到SZ效应。测得的SZ效应增量中心强度在350 μ m处为Δ I_{0} = 0.097 +- 0.019 MJy sr^{-1}，在500 μ m处为Δ I_{0} = 0.268 +- 0.031 MJy sr^{-1}，与先前在2 mm处测量得出的SZ效应光谱一致。未检测到其他扩散发射。有限温度SZ效应校正的存在是优选的SPIRE数据在2.1西格玛的意义，打开的可能性，相对论SZ效应校正可以被约束的SPIRE在一个样本的集群。这里提出的结果有重要的影响，无论是亚毫米测量的星系团和空白领域的调查与SPIRE。
2010-05-20 astro-ph.CO
Dark Energy Survey Year 6 Results: Point-spread Function Modeling
本研究基于暗能量巡天第6年数据，通过改进PIFF软件的恒星样本纯度、颜色依赖建模和四阶矩诊断提升PSF建模精度，首次纳入g波段用于弱引力透镜分析，为下一代巡天项目奠定基础。
2025-03-19 astro-ph.CO astro-ph.IM
A LABOCA survey of submillimeter galaxies behind galaxy clusters
背景：亚毫米星系是一群具有高红移的尘埃恒星形成星系。测量它们的性质将有助于将它们与其他类型的星系联系起来，无论是在高红移还是低红移。这是理解星系的形成和演化所必需的。目的：我们利用引力透镜的星系团探测微弱和丰富的亚毫米星系人口下降到一个较低的通量密度水平比可以实现的空白场观测。方法：我们使用APEX望远镜上的LABOCA测辐射热相机，在870微米波长下观测了5个星系团。最终的地图具有27.5角秒的角分辨率和1.2-2.2毫焦的点源噪声水平。我们模拟的质量分布在集群的叠加球形NFW晕，并得出放大率的地图，我们用来计算内禀通量密度以及面积加权数。我们还使用斯皮策MIPS 24微米源在四个领域的叠加分析的位置。结果：我们检测到37个亚毫米源，其中14个以前没有报道过。一个源具有亚毫微焦耳的本征通量密度。在对引力放大率和完整性水平进行校正后，得出的数量计数与以前的结果一致。叠加分析揭示了在14.5 σ显著性下390 \pm 27 μ y的固有870微米信号。我们通过在24微米源的子样品上堆叠来研究S_{24 micron} - S_{870 micron}关系，并且发现在S_{24 micron} < 300微焦处线性关系，随后在更高的24微米通量密度处平坦化。在COBE观测到的河外背景光中，显著探测源的信号占13%，叠加信号占11%。
2011-01-11 astro-ph.CO
The source counts of submillimetre galaxies detected at 1.1 mm
在亚毫米和毫米波长下发现的星系源计数提供了关于红外亮星系演化的重要信息。我们结合的数据，从6个空白领域的调查进行了1.1毫米AzTEC，共1.6平方度的面积与均方根深度范围从0.4至1.7毫焦耳，并得出最强的约束，迄今为止的1.1毫米源计数在通量密度S（1100）= 1-12毫焦耳。使用AzTEC星系团环境调查的额外数据将计数扩展到S（1100）~ 20 mJy，我们看到了相对于S（1100）~ 13 mJy计数指数下降的增强的初步证据，并且与南极望远镜测量的>20 mJy的亮源计数平滑连接;这种过度可能是由于强透镜效应。我们将这些计算结果与几个半解析和唯象模型的预测结果进行了比较，发现在通量密度> 4 mJy时，大多数模型的预测结果都很吻合;然而，我们发现在较低的通量密度下，模型和观察到的1.1mm计数之间存在显著的差异（>3sigma），并且它们中没有一个与在S（1100）< 2 mJy时在欧几里得标准化计数中观察到的转换一致。因此，我们的新结果可能需要修改现有的低光度星系的演化模型。或者，暗端的测量计数与唯象模型的预测之间的差异可能是由于对局部宇宙中暗星系的光谱能量分布的有限了解。
2012-03-12 astro-ph.CO
AzTEC millimeter survey of the COSMOS field - III. Source catalog over 0.72 sq. deg. and plausible boosting by large-scale structure
我们提出了一个0.72平方米。°的利用安装在10米阿塔卡马亚毫米望远镜实验（ASTE）上的AzTEC相机在COSMOS场的中心区域进行了1.1mm的连续测量，测量深度为1 sigma ~ 1.26 mJy/束。我们已经发现了189个候选源，信噪比信噪比S/N >= 3.5，其中129个，信噪比>= 4，可以被认为是假的机会很小（<2%）。我们提出了与本次调查得出的数量计数，这表明了显着过剩的来源相比，从~0.5平方米的数量计数。°的在水肺半度河外巡天中在类似深度取样的区域（SHADES，Austermann等人，2010年）。然而，它们与那些被认为太小而不能表征整个空白区域人口的区域相一致。我们确定的差异是更显着的S > 5 mJy制度，并表明，这些过剩的数量计数有关的地区，在红移z < 1.1的星系更密集的集群。在红移区间0.6 < z < 0.75的光学红外星系的位置与1.1mm亮星群（S > 5 mJy）的位置相关性最强，这一结果并不完全取决于调查采样区域内是否存在丰富的星系团。对于在1.1毫米处观测到的数量计数过剩，最可能的解释是中等放大水平的星系-星系和星系群透镜效应，随着样本的流量密度越来越大，振幅也会增加。这种效应在其他高红移族群中也应该可以检测到。
2011-05-04 astro-ph.CO
Spitzer UltRa Faint SUrvey Program (SURFS UP) I: An Overview
SURFESSION是斯皮策和哈勃空间望远镜探索科学联合计划，使用10个星系团作为宇宙望远镜，通过引力透镜，在本质上较低的光度下研究z > 7的星系，比相同曝光时间的空白场调查。我们的主要目标是测量这些星系的恒星质量和年龄，它们是驱动再电离的电离光子的最可能来源。准确了解这个时期的恒星形成密度和恒星形成历史，对于确定这些星系是否确实使宇宙再电离是必要的。恒星质量和年龄的测定需要测量静止坐标系的可见光，对于足够大的典型星系样本，只有斯皮策可以探测z >~ 7的源。我们的计划包括550小时的斯皮策/IRAC成像，覆盖10个具有非常知名的质量分布的星系团，使它们成为极其精确的宇宙望远镜。我们将我们的数据与档案观测相结合，以获得在中央4弧分x 4弧分视野中3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m的曝光时间约为30小时的马赛克，以及在侧翼视野中约为15小时的马赛克。这导致IRAC 3.6和4.5 $μ$ m波段中心场的3- $σ$灵敏度极限分别为~26.6和~26.2AB量级。为了说明调查策略和特点，我们介绍了样本，提出了数据简化的细节，并证明这些数据是足够的z >~ 7源的深入研究（使用MACSJ1149.5+2223后面的z=9.5星系为例）。对于调查的第一个集群（子弹集群），我们已经发布了所有高级数据马赛克和IRAC经验PSF模型。未来，我们计划为整个调查发布这些数据产品。
2014-03-10 astro-ph.CO
The GLASS James Webb Space Telescope Early Release Science Program. I. Survey Design and Release Plans
GLASS James Webb空间望远镜早期释放科学（以下简称GLASS-JWST-ERS）计划将获得并公开提供ERS活动的最深河外数据。它主要是为了解决两个关键的科学问题，即“什么来源电离宇宙和什么时候？重子如何在星系中循环？“，同时也使各种各样的第一眼科学调查成为可能。在主模式下，它将获得由前景哈勃前沿场星系团Abell 2744透镜的星系的NIRISS和NIRSpec光谱。与此同时，它将使用NIRCam来观察两个偏离星团中心的视场，其中透镜放大率可以忽略不计，因此可以有效地将其视为空白视场。为了让社区做好准备，以获得这一前所未有的数据，我们描述了科学原理，调查设计（包括目标选择和观测设置），并提出了预期灵敏度的预调试估计。此外，我们还介绍了计划公开发布的高级别数据产品，供更广泛的天文学界使用。
2022-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST's PEARLS: a new lens model for ACT-CL J0102$-$4915, "EL Gordo'', and the first red supergiant star at cosmological distances discovered by JWST
大规模碰撞星系团El Gordo的第一个JWST数据确认了23个已知的多透镜图像家族，并确定了这些家族的8个新成员。基于这些家庭，这已经证实了MUSE光谱，我们得出了一个初始的镜头模型。这个模型指导了另外37个多透镜星系家族的识别，其中28个是全新的系统，9个是以前已知的。最初的透镜模型确定了37个新系统的几何红移。几何红移与光谱或光度红移相当吻合。几何红移使两个额外的模型，包括所有60个家庭的多透镜星系跨越红移范围$2<z<6$。导出的暗物质分布证实了早期工作中发现的双峰质量配置，南部和北部团块具有相似的质量。我们确认，El Gordo是$z>0.8$已知的最大质量的星团，估计维里质量接近标准宇宙学模型所允许的最大质量。JWST图像还揭示了产生小透镜畸变的小质量扰动的存在。其中最小的一个与$z=0.87$的矮星系一致，估计质量为$3.8\times10^9$ ~ \Msol，使其成为$z>0.5$发现的最小子结构。JWST图像还显示了几个候选的苛性碱交叉事件。其中一颗在临界曲线的预期位置被发现，可能是位于$z=2.1878$的红超巨星。这将是在宇宙学距离上发现的第一颗红超巨星。在$z>6$中，星团透镜应该放大背景物体，使它们比类似大小的空白区域中的更多可见，但似乎缺乏这样的物体。
2022-10-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Deep 1.1 mm-wavelength imaging of the GOODS-S field by AzTEC/ASTE - I. Source catalogue and number counts
[摘要]我们从ASTE望远镜上的AzTEC拍摄的GOODS-S场的1.1 mm混淆限制图中获得了第一个结果。我们拍摄了一个270平方英尺的。arcmin场的1σ深度为0.48 - 0.73 mJy/束，使这成为有史以来在mm波长下实现的最深空白场调查之一。虽然我们的GOODS-S地图是非常混乱的，我们证明，我们的源识别和数量计数分析是强大的，本文中讨论的技术是相关的其他深深困惑的调查。在这个均匀覆盖的区域内，我们发现了41个S/N >= 3.5的尘埃星暴星系，其中只有两个是错误的检测。我们从这个字段使用“P（d）”分析和半贝叶斯技术，并发现这两种方法给出了一致的结果得出1.1毫米数计数。我们的数据很好地符合Schechter函数模型（S '，N（3 mJy），α）=（1.30+ 0.19mJy，160+27（mJy/deg^2）^（-1），-2.0）。考虑到这次调查的深度，我们在S（1.1mm）= 0.5 mJy时对1.1 mm的数计数进行了第一次严格限制，并且我们发现证据表明，来自各种SCUBA调查的S（850μm）< 2.0 mJy的数计数的模糊端偏向于透镜星系团。与使用LABOCA相机对该区域进行的870 μm调查相比，我们发现与以前在1.1 mm处进行的调查相比，没有明显的源密度不足。此外，我们发现了大量LABOCA目录中未识别的SMG。我们发现，与波长< 500 μm的观…
2010-03-09 astro-ph.CO
Euclid preparation. LXXIV. Euclidised observations of Hubble Frontier Fields and CLASH galaxy clusters
本文开发HST2EUCLID代码，将哈勃观测的CLASH和HFF星系团数据转化为欧几里得模拟图像，并展示了其在强透镜建模、星系统计及深场预览中的应用。
2025-08-28 astro-ph.CO
The Frontier Fields: Survey Design
前沿领域是一个导演的自由支配时间与HST和斯皮策太空望远镜看到比以往任何时候都更深入的宇宙运动。前沿领域结合了HST和斯皮策的力量与大规模高放大率星系团的自然引力望远镜，以产生有史以来对星系团及其透镜星系的最深观测。六个星团-- Abell 2744、MACSJ0416.1-2403、MACSJ0717.5+3745、MACSJ1149.5+2223、Abell S1063和Abell 370 --是根据它们的透镜强度、天空黑暗度、银河系消光、平行场的适合性、地面设施的可达性、HST、斯皮策和JWST的可观测性以及预先存在的辅助数据而选择的。这些星团已经被HST ACS/WFC和WFC 3/IR以超过840个HST轨道的相邻空白区域的协调平行作为目标。斯皮策太空望远镜已经投入了超过1000小时的导演自由裁量时间，以获得IRAC 3.6和4.5微米的成像，在六个星团和六个平行的前沿领域中，大约26.5，26.0 ABmag 5-sigma点源深度。前沿场平行场是HST迄今为止第二深的观测，在7个光学-近红外带通中具有~ 29个ABmag 5-sigma点源深度。前沿场集群透镜后面的Galerkin经历几个典型的放大因子，其中临界曲线附近的小区域被放大10-100倍。因此，前沿场簇HST图像在非常小的体积上实现约30-33个量级的固有深度。对前沿场的早期研究已经探测了在再电离时代6 <…
2016-05-21 astro-ph.CO astro-ph.GA
