Molecular gas and dust in the highly magnified z = 2.8 galaxy behind the Bullet Cluster
Daniel Johansson, Cathy Horellou, Omar Lopez-Cruz, Sebastien Muller, Mark Birkinshaw, John H. Black, Malcolm N. Bremer, William F. Wall, Frank Bertoldi, Edgar C… 展开作者
Daniel Johansson, Cathy Horellou, Omar Lopez-Cruz, Sebastien Muller, Mark Birkinshaw, John H. Black, Malcolm N. Bremer, William F. Wall, Frank Bertoldi, Edgar Castillo, Hector Javier Ibarra-Medel
The gravitational magnification provided by massive galaxy clusters makes it possible to probe the physical conditions in distant galaxies that are of lower luminosity than those in blank fields and likely more representative of the bulk of the high-redshift galaxy population. We aim to constrain the basic properties of molecular gas in a strongly magnified submm galaxy located behind the massive Bullet Cluster. This galaxy (SMM J0658) is split into three images, with a total magnification factor of almost 100. We used the Australia Telescope Compact Array (ATCA) to search for {12}CO(1--0) and {12}CO(3--2) line emission from SMM J0658. We also used the SABOCA bolometer camera on the Atacama Pathfinder EXperiment (APEX) telescope to measure the continuum emission at 350 micron. CO(1--0) and CO(3--2) are detected at 6.8 sigma and 7.5 sigma significance when the spectra toward the two brightest images of the galaxy are combined. From the CO(1-0) luminosity we derive a mass of cold molecular gas of (1.8 \pm 0.3) * 10^9 Msun, using the CO to H_2 conversion factor commonly used for luminous infrared galaxies. This is 45 \pm 25 % of the stellar mass. From the width of the CO lines we derive a dynamical mass within the CO-emitting region L of (1.3 \pm 0.4) * 10^10 (L/1 kpc) Msun. We refine the redshift determination of SMM J0658 to z=2.7793 \pm 0.0003. Continuum emission at 350 micron from SMM J0658 was detected with SABOCA at a signal-to-noise ratio of 3.6. We study the spectral energy distribution of SMM J0658 and derive a dust temperature of 33\pm 5 K and a dust mass of 1.1*10^7 Msun. SMM J0658 is one of the least massive submm galaxies discovered so far. As a likely representative of the bulk of the submm galaxy population, it is a prime target for future observations.
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…
What does the Bullet Cluster tell us about self-interacting dark matter?
我们对合并星系团1 E 0657-56（子弹星系团）进行了数值模拟，包括弹性暗物质散射的影响。类似于气体被冲压压力剥离的方式，暗物质的自相互作用会在两个星系团的暗物质晕之间传递动量，使它们落后于无碰撞的星系。子弹星团中的暗物质和恒星成分之间没有观测到分离，这被用来给暗物质散射的横截面设定上限。我们强调的重要性，分析模拟的观察动机的方式，发现在其中的各种组件的位置测量的方式可以有一个更大的影响派生的约束暗物质的自相互作用截面比合理的变化合并的初始条件。特别是，我们发现，在以前的研究中使用的方法，把一些最严格的限制，这个横截面不反映什么是观测，并夸大了子弹团的能力，约束粒子特性的暗物质。我们介绍了第一次模拟的子弹团，包括自相互作用的暗物质和气体。我们发现，气体被剥离，它引入了径向依赖的不对称性的恒星和暗物质分布。由于用于确定暗物质和星系位置的技术对不同的径向尺度敏感，这些不对称性可能导致错误地测量暗物质和星系之间的偏移，即使它们在空间上重合。
Searching for Highly Magnified Stars at Cosmological Distances: Discovery of a Redshift 0.94 Blue Supergiant in Archival Images of the Galaxy Cluster MACS J0416.1-2403
Source REconstruction of Arcs behind Cluster Halos (SourceREACH): A New Source Reconstruction Algorithm Optimized for Giant Arcs and Galaxy Cluster Lenses
First Statistical Study of Over 100 Magnified Stellar Events at Redshift $z \approx 0.725$ with JWST
Instituto de Física de Cantabria (CSIC-UC)（坎塔布里亚物理研究所）；Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian（哈佛-史密森天体物理中心）；Chiba University（千叶大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；University of Arizona（亚利桑那大学）；Institute of Science and Technology Austria (ISTA)（奥地利科学与技术研究所）；Tsinghua University（清华大学）；The University of Hong Kong（香港大学）；The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong（香港大学香港天文与天体物理研究所）；University of Basque Country UPV/EHU（巴斯克地区大学）；Ikerbasque, Basque Foundation for Science（伊卡巴斯基，巴斯克科学基金会）
Characterizing faint galaxies in the reionization epoch: LBT confirms two L<0.2L* sources at z=6.4 behind the CLASH/Frontier Fields cluster MACS0717.5+3745
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。
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。
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
