A new step forward in realistic cluster lens mass modelling: Analysis of Hubble Frontier Field Cluster Abell S1063 from joint lensing, X-ray and galaxy kinematics data
提出一种结合强透镜、X射线和星系运动学的自洽星系团质量建模新方法，应用于Abell S1063并公开模型，发现气体溅射并合证据及静力学平衡微小偏差。
2023-10-26 astro-ph.CO
Free-form Grale reconstruction of Abell 2744: robustness of uncertainties against changes in lensing data
Abell 2744，一个巨大的哈勃前沿场合并的星系团，在核心有许多多重图像，已经成为许多使用不同方法的透镜反演的主题。虽然大多数现有的研究比较各种反演方法，我们专注于使用不同的输入透镜数据的重建的比较。由于透镜效应数据的数量和质量不断提高，因此有必要询问估计的不确定性是否对数据变化具有鲁棒性。我们使用自由形式的Grale来解决这个问题，它只需要图像信息作为输入，与星系团无关。我们重建阿贝尔2744使用两套强透镜数据从哈勃前沿领域的社区。我们的第一次和第二次重建分别使用55和91张图像，91张图像中只有10张具有与第一次重建相同的位置和红移。两个质量图的比较表明，Grale的不确定性对这些变化是强大的，以及在反演程序的小修改。此外，应用Sebesta等人（2016）在MACS J0416中使用的方法，我们得出结论，从统计意义上说，Abell 2744中的光遵循质量，较亮的星系比较暗的星系更容易聚集在恢复的质量上。我们还表明，最暗的星系是反相关的质量，这可能是由于明亮的星系的光污染，和透镜放大率的偏差作用于星系背景的集群。
2019-07-22 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
The galaxy alignment effect in Abell 1689: evolution, radial and luminosity dependence
我们从现有的哈勃空间望远镜镶嵌图中测量了Abell 1689（$z=0.18$）中星系在1 Mpc $h^{-1}_{71}$尺度上的排列。我们在500 $h^{-1}_{71}$ kpc的内部发现了星系排列的证据。朝向中心的排列似乎更强，并且主要存在于较暗的星系中，而明亮的星系则没有排列。这是一致的模型，其中路线源于潮汐锁定。
2010-07-21 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
Lens Models Under the Microscope: Comparison of Hubble Frontier Field Cluster Magnification Maps
利用大质量星系团的引力透镜放大能力，哈勃前沿场提供了高红移宇宙的六个补丁的深度视图。深度哈勃成像和特殊的透镜强度相结合，揭示了最大数量的多重成像星系，可用于约束星系团质量分布模型。然而，即使每个聚类具有$\mathcal{O}(100)$图像，与重建相关联的不确定性也是不可忽略的。本文的目的是展示模型放大预测的多样性。我们分别研究了Abell 2744和MACS J0416的7和9个质量模型，这些模型于2015年9月提交给Mikulski Archive for Space Telescopes供公众分发。模型预测值之间的离散度从常见低放大倍数（$μ\sim2$）下的30%增加到罕见高放大倍数（$μ\sim40$）下的70%。MACS J0416对$2<μ<10$的分散性小于Abell 2744。我们表明，放大率地图的基础上，不同的镜头反转技术通常彼此不同，超过他们引用的统计误差。这表明，一些模型低估了真正的不确定性，这主要是由于各种透镜简并。虽然精确的质量片简并被打破，但它的广义对应物至少在Abell 2744中没有被打破。其他的，本地简并也存在于这两个集群。我们的模型比较是互补的重建已知的合成质量分布的比较。通过关注观察到的星系团，我们可以识别出那些受到最好约束的星系团，从而提供遥远宇宙的最清晰视图。
2016-10-28 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
The Dynamical State of the Frontier Fields Galaxy Cluster Abell 370
利用自洽三维N体/流体动力学模拟方法研究了一个大质量哈勃前沿场星系团Abell 370（A370）的动力学行为。我们的模拟受到X射线，光学光谱和引力透镜，和Sunyaev-Zel 'dovich（SZ）效应观测的约束。通过分析钱德拉天文台对A370的观测资料，并将其X射线形貌与最新的引力透镜质量重建结果进行比较，我们发现两个X射线表面亮度峰值与最近的质量表面密度峰值之间的偏移量分别为~30 kpc和~100 kpc，这表明它是一个合并系统，与以前的研究结果一致。基于我们专门的双星合并模拟，我们发现两个先驱体的初始条件，维里质量分别为1.7 × 10 ^（15）M_sun和1.6 × 10 ^（15）M_sun，下落速度为3500 km/s，碰撞参量为100 kpc，可以解释X射线发射和质量表面密度峰值之间的位置和偏移，积分SZ信号的幅度和观测到的相对视线速度。此外，我们最好的模型再现了观测到的星系团成员星系的速度色散，这支持了来自弱透镜的大的总质量的A370。我们的模拟表明，A370是一个主要的合并后，在第二个核心通道的下降阶段，就在第三个核心通道。在这个阶段，气体还没有在星系团的引力势阱中稳定下来，这就解释了为什么A370没有严格遵循星系团的标度关系。
2020-08-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing 3D Structure with a Large MUSE Mosaic: Extending the Mass Model of Frontier Field Abell 370
我们提出了对大质量星系团Abell 370（A370）的最新强透镜分析，继续Lagattuta等人（2017）首次提出的工作。在这项新的分析中，我们利用了哈勃太空望远镜（HST）前沿领域计划的更深层次的成像数据，以及多单元光谱探测器（MUSE）获得的大型光谱马赛克。由于这个马赛克的扩展覆盖范围，我们探测了场中星系的完整3D分布，为我们提供了星系团及其周围环境的扩展结构的独特图片。我们最终的星表包含584个红移，代表了迄今为止最大的A370光谱星表。构建模型时，我们测量的总质量分布在数量上与我们以前的工作相似-尽管为了确保模型拟合的均方根误差较低，我们调用了一个显着较大的外部剪切项。使用红移目录，我们寻找其他绑定的星系群，这可能会引起更多的物理解释这种剪切。我们确定了三个结构在狭窄的红移范围内沿视线，突出可能落入子结构的主集群晕。我们还发现了额外的子结构候选人在低分辨率成像在较大的投影半径。需要对这些区域进行更多的光谱覆盖（接近A370维里半径）和更广泛的高分辨率成像来研究这种可能性，进一步推进对这些有趣发展的分析。
2019-04-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Grism Lens-Amplified Survey from Space (GLASS). IV. Mass reconstruction of the lensing cluster Abell 2744 from frontier field imaging and GLASS spectroscopy
我们提出了一个强大的和弱的透镜重建的大规模集群阿贝尔2744，第一个集群，深哈勃前沿场（HFF）的图像和光谱从空间的棱镜透镜放大巡天（GLASS）。通过使用GLASS光谱对多重成像源中的发射线进行有针对性的搜索，我们获得了5个高置信度的光谱红移和2个暂定红移。我们通过在所有3个多个图像中检测相同的发射线来确认1个强透镜系统。我们还盲目地寻找额外的线发射体，并使用完整的GLASS光谱目录来测试暗线发射体的光度红移的可靠性。我们看到一个合理的协议之间，我们的光度和光谱红移测量，包括在光度红移估计的星云发射。我们引入了一个严格的程序，以确定只有安全的多个图像集的基础上的颜色，形态和光谱。通过将7个具有安全光谱红移的多图像系统（在5个不同的红移平面）与18个具有安全光度红移的多图像系统相结合，我们重建了自适应网格上像素化的星系团的引力势，共使用72张图像。将得到的质量图与从斯皮策深前沿场数据获得的恒星质量图进行比较，以研究星团中恒星和暗物质的相对分布。我们发现，恒星的总质量比变化很大，在整个集群领域，这表明恒星不完全跟踪在这个相互作用的系统的总质量。会聚图、切变图和放大图以标准HFF格式提供。
2015-08-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Probability of magnification in the $\textit{Hubble Frontier Fields}$ clusters
我们提出了自由形式的引力透镜模型推导出的WSDs+代码的六个$\textit{Hubble Frontier Fields}$集群使用的最新数据从$\textit{Frontier Fields Lensing Models v.4}$合作。我们提出了在透镜平面的放大率映射和在源平面的焦散映射。从这些地图中，我们使用两种不同但相关的方法得出放大率的概率。我们确认MACS 0717是结构最复杂的星系团，具有最大的透镜效率和爱因斯坦半径。当将这些结果与这些集群的先前观测结果进行比较时，我们获得了1.4和2.3之间的透镜效率的增加。我们还发现了一个很好的相关性与一个相对较小的色散之间的透镜效率和爱因斯坦半径的源红移（$z_s$）的函数。最后，我们估计透镜效应产生的六个$\textit{Hubble Frontier Fields}$集群的星系的光度函数在高红移（$z=9$）的标准光度函数和替代光度函数的基础上预测波暗物质（$ψ$ DM）模型。
2019-05-14 astro-ph.CO
Systematic vs. Statistical Uncertainties in Masses and Magnifications of the Hubble Frontier Fields
哈勃前沿场的数据，以及其他望远镜获得的多个数据集，提供了一些迄今为止对星团透镜最广泛的限制。多个镜头建模团队分析了这些领域，并公布了一些可交付成果。通过比较这些结果，我们可以进行一个独特的和重要的测试状态的集群透镜建模。具体来说，我们看到不同的团队可以很好地复制类似的放大倍率和质量分布。我们发现，在距离星团核心1弧分的距离处，磁场的圆形平均质量分布受到显著约束（散射<5%），但放大率可以显著变化。在6个视野中取平均值，我们发现在适度放大3（10）倍时，偏倚为-6%（-17%），分散度为~40%（~65%）。个别团队报告的统计误差往往显着小于所有团队之间的差异，表明继续在集群透镜系统学研究的重要性。
2020-04-13 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
Hubble Frontier Fields: systematic errors in strong lensing models of galaxy clusters - Implications for cosmography
星系团的强引力透镜效应是研究暗物质和约束宇宙几何的基本工具。最近，哈勃空间望远镜前沿场计划已经允许质量和放大率测量的显着改进，但透镜模型仍然有一个剩余的均方根在0.2弧秒和几个弧秒之间，尚未完全理解。系统误差必须得到更好的理解和处理，以便使用强透镜集群作为可靠的宇宙学探测器。我们已经分析了两个模拟的哈勃前沿场类星系团的哈勃前沿场比较挑战，战神和赫拉。我们使用几个估计（放大率，密度分布，椭圆度和方向的相对偏差）来量化我们的重建的好处，通过比较我们的多个模型，优化与参数软件LENSTOOL，与输入模型。我们已经量化了系统误差的影响，首先，从不同的密度分布和配置的选择，其次，从约束（光谱或光度红移，背景源的红移范围）的可用性在强透镜星系团的参数化建模，从而对宇宙学参数的检索。我们发现，在郊区的子结构有一个显着的多个图像的位置上的影响，产生更紧密的宇宙学轮廓。因此，加强了对大质量星系团周围的宽视场成像的需要。我们表明，竞争性的宇宙学约束也可以得到复杂的多峰集群和光度红移改善宇宙学参数的约束时，考虑一个狭窄的范围内（光谱）的红移的来源。
2017-06-16 astro-ph.CO
VLA Radio Observations of the HST Frontier Fields Cluster Abell 2744: The Discovery of New Radio Relics
星系团合并在ICM中留下了明显的特征，表现为激波和弥散的星系团射电源，为相对论粒子的加速提供了证据。然而，ICM中粒子加速的物理学仍然没有完全理解。在这里，我们提出了新的1-4 GHz Jansky甚大阵列（VLA）和档案钱德拉观测的HST前沿场集群阿贝尔2744。在我们新的VLA图像中，我们检测到以前已知的$\sim2.1$ Mpc射电晕和$\sim1.5$ Mpc射电遗迹。我们进行了无线电频谱分析，从中我们确定了遗物的注入光谱指数为$α_{\rm{inj}} = -1.12 \pm 0.19$。这对应于在扩散激波加速假设下的激波马赫数$\mathcal{M}$ = 2.05 $^{+0.31}_{-0.19}$。我们还发现了在冲击后区域的光谱陡峭的证据。我们没有发现证据表明射电晕的光谱指数和ICM温度之间存在显着的相关性。此外，我们观察到三个新的极化扩散源，并确定其中两个是新发现的巨型射电遗迹。这两个遗迹位于集群的东南和西北郊区。相应的综合光谱指数分别测量东南和西北遗迹的$-1.81 \pm 0.26$和$-0.63 \pm 0.21$。从X射线表面亮度轮廓中，我们还检测到与新发现的SE遗迹位于同一位置的$R=1.39^{+0.34}_{-0.22}$可能的密度跳跃。这种密度跃变对应于激波阵面马赫数$\mathcal{M}=1.26^{+0.25}_{-0.15}$。
2017-08-10 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
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
Line-of-sight Elongation and Hydrostatic Mass Bias of the Frontier Fields Galaxy Cluster Abell 370
我们提出了一个详细的弱透镜和X射线研究的前沿领域星系团阿贝尔370，在天空中最大的已知透镜之一，使用宽场BRz斯巴鲁/Sprime-Cam和钱德拉X射线观测。通过结合来自斯巴鲁数据的二维（2D）剪切和方位角平均放大率约束，我们进行了透镜质量重建的自由形式的方式，这使我们能够确定径向结构和2D形态的集群质量分布。在一个三轴框架假设的Navarro-Frenk-White密度分布，我们约束的内在结构和几何形状的集群晕的正演模拟重建的质量图。我们得到了一个晕质量$M_{200}=(1.54 \pm 0.29)\times 10^{15}h^{-1}M_\odot$，晕浓度$c_{200}=5.27 \pm 1.28$，和短轴长轴比$q_a=0.62 \pm 0.23$与无信息的先验。使用之前的视线对准的晕主轴来自二进制合并模拟约束多探头观测，我们发现，数据有利于更长的几何形状，较低的质量和浓度较低。从三轴透镜建模与视线之前，我们发现一个球形封闭的气体质量分数$f_\mathrm{gas}=(8.4 \pm 1.0)\%$在$0.7h^{-1}$ Mpc $\sim 0.7r_{500}$。与钱德拉观测的流体静力学质量估计相比，我们的三轴弱透镜分析分别在$0.7h^{-1}$ Mpc处使用和不使用视线先验的情况下产生$1-b \equiv M_\mathrm{HE}/M_\mathrm{W…
2022-06-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Cluster Lensing and Supernova Survey with Hubble (CLASH): Strong Lensing Analysis of Abell 383 from 16-Band HST WFC3/ACS Imaging
我们检查内部质量分布的放松星系团阿贝尔383深16波段HST/ACS+ WFC 3成像采取的CLASH多周期国库计划的一部分。我们的计划旨在研究25个大质量星系团中的暗物质分布，并平衡深度与宽波长覆盖范围，以更好地识别透镜系统并产生精确的光度红移。该信息与我们的强透镜分析方法的预测强度一起确定了13个新的多透镜图像和候选者，因此总共使用了9个系统的27个多图像来严格限制内部质量分布，$d\log Σ/d\log r\simeq -0.6\pm 0.1$（r<160 kpc）。我们发现，在透镜图像所涵盖的整个范围内，1.01<z<6.03与标准的距离-红移关系是一致的，正如预期的那样，较高的红移源偏转了更大的角度。这里推导出的内部质量分布与我们对宽视场斯巴鲁图像的独立弱透镜分析结果一致，在重叠区域具有良好的一致性。总体质量分布与NFW分布很好地拟合，M_{vir} =（5.37^{+0.70}_{-0.63} \pm 0.26）x 10^{14} M_{\odot} /h和相对高的浓度，c_{vir} =8.77^{+0.44}_{-0.42} \pm 0.23，其位于类似于其他充分研究的簇的标准c-M关系之上。Abell 383的临界半径与其他透镜星团r_{E} \simeq 16 \pm 2 \arcsec（z_s=2.55）的标准相比是适中的，因此这里发现的相对大量的具有精确光…
2012-07-12 astro-ph.CO
Shocking Tails in the Major Merger Abell 2744
我们确定了四个罕见的“水母”星系在哈勃太空望远镜图像的主要合并集群阿贝尔2744。这些星系拥有恒星形成结和细丝的痕迹，这些痕迹是在从母星系剥离的气体尾巴中原位形成的，表明它们正处于被环境改造的过程中。这些星系快速转变的进一步证据来自它们的光谱，它们揭示了星暴、星暴后和活动星系核的特征。最有趣的是，其中三个水母星系位于ICM附近，这些ICM特征与钱德拉X射线图像中检测到的合并“子弹状”子星系团及其冲击波阵面有关。我们认为，高压合并环境可能是负责恒星形成的气体尾巴。这提供了观测证据，说明星系在一个主要的星系团合并的剧烈核心通道阶段迅速转变。
2012-04-04 astro-ph.CO
Prospects for observing strongly lensed supernovae behind Hubble Frontier Fields galaxy clusters with the James Webb Space Telescope
测量强透镜超新星（SNe）的时间延迟正在成为一种新的和独立的工具，估计哈勃常数$(H_0)$。鉴于最近探测不同距离范围的两种方法的$H_0$值不一致，这一点非常重要。这项技术的成功将取决于我们发现具有可测量时间延迟的强透镜SNe的能力。本文利用最近发表的透镜模型，给出了哈勃前沿场（HFF）星系团后面多重成像星系的放大率和时间延迟。继续我们以前对Abell 1689（A1689）和Abell 370所做的工作，我们还展示了用即将到来的詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）观测HFF星团后面的强透镜SNe的前景。在一年内进行4次1小时访视时，所有6个HFF簇的总期望值为F115 W波段的$\sim0.5$核心塌陷（CC）SNe和$\sim0.06$ Ia型SNe（SNe Ia），而F150 W的期望值更高，为$\sim0.9$ CC SNe和$\sim0.06$ SNe Ia。这些估计值与仅测量A1689的预期值相匹配，证明A1689作为引力望远镜的性能优越。在这里介绍的五个HFF星系团中，我们发现F150W将能够探测到93（80）对多重成像星系中的SNe Ia（SNe IIP）爆炸，其时间延迟小于5年。
2019-01-07 astro-ph.CO
Testing light-traces-mass in Hubble Frontier Fields Cluster MACS-J0416.1-2403
我们重建的投影质量分布的一个大规模合并哈勃前沿场集群MACSJ 0416使用遗传算法为基础的自由形式的技术称为Grale。重建受到Jauzac等人使用HFF数据识别的149个透镜图像的约束。没有使用关于星系团或光的信息，这使得我们的重建在这方面是独一无二的。通过对这些图像的视觉观察，以及星系-质量关联函数，我们得出结论，总体上光确实跟随质量。此外，更明亮的星系更强烈地聚集在一起，这一事实是对星系团中标准偏置情景的重要确认。在最小的尺度上，大约小于几角秒，149张图像提供的分辨率仍然不足以确认或排除ACO 3827中观察到的那种星系质量偏移。我们还比较了三个不同的小组获得的MACSJ 0416的质量图：Grale，和两个参数Lengstool重建从CATS和沙龙/约翰逊团队。总的来说，这三个同意很好;一个有趣的差异之间的Grale和Lengstool星系质量关联函数发生在几十kpc的尺度上，并可能表明，团星系更偏向于跟踪的质量比参数方法通常假设。
2016-07-15 astro-ph.CO
Hubble Frontier Field Free-Form Mass Mapping of the Massive Multiple-Merging Cluster MACSJ0717.5+3745
我们研究了来自哈勃前沿领域活动的星系团MACSJ0717.5+3745的最新数据。临界透镜面积是已知的最大的任何镜头，非常不规则，使其成为参数化建模的挑战。使用我们的自由形式的方法，我们获得了一个准确的解决方案，在这里识别许多新的多个图像集，加倍的约束条件的数量和改善重建的暗物质分布。我们重建的质量图显示了几个不同的中心子结构与浅密度剖面，澄清早期的工作和定义以及暗物质分布和发光和X射线峰之间的关系在临界透镜区域。使用我们的自由形式的方法，我们能够有意义地减去质量的贡献从集群成员的偏转场跟踪平滑分布的集群暗物质分布。我们发现了4个不同的浓度，其中3个与发光物质相一致。第四个峰与最近的发光峰和X射线峰都有显着偏移。这些发现，以及来自星系和气体运动的动力学数据，对于揭示这个极其巨大和有趣的系统的潜在重要意义将是重要的。
2014-11-11 astro-ph.CO
MUSE integral-field spectroscopy towards the Frontier Fields cluster Abell S1063: II. Properties of low luminosity Lyman alpha emitters at z>3
尽管它们对于再电离时代的重要性，低质量星系的性质目前仍处于激烈的争论之中。在这篇文章中，我们研究了z>3的微弱低质量星系的恒星和气体性质。我们用MUSE在2弧分^[2]的视场上观测了前沿场星系团阿贝尔S 1063，并结合积分场光谱学和引力透镜对本征微弱的Lya发射体（LAEs）进行了盲搜索。我们总共确定了172个星系的红移，其中14个是透镜LAEs在z=3-6.1。我们将光谱确认的多重图像族的数量从6个增加到17个，并相应地更新了我们的引力透镜模型。透镜校正后的Lya光度在L（Lya）<= 10^41.5 erg/s的情况下，是光谱学证实的LAEs中最低的。我们使用膨胀的气体壳模型来拟合Lya线轮廓，并找到低的柱密度和膨胀速度。据我们所知，这是第一次，这种微弱的星系在z>=3的气体性质的报告。我们进行了SED建模宽带测光从U波段通过红外线，以确定这些LAEs的恒星属性。恒星的质量很低（10^{6-8} Msun），并且伴随着非常年轻的年龄，在1- 1亿年之间。星暴星系具有非常高的比恒星形成率（~100 Gyr^-1）。在我们的样本中，紫外连续谱斜率β很低，对于所有M_star<10^8 Msun的星系，β <-2。我们的结论是，我们的低质量星系在3<z<6时，在校正恒星质量效应时，恒星形成的速率比在本地或更大质量的星系中看到的要高。年轻的恒星星族具有高的恒星形成率和低的HI柱密度，…
2016-08-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
The first Frontier Fields cluster: 4.5μm excess in a z~8 galaxy candidate in Abell 2744
在这封信中，我们提出了第一次分析的z~8星系候选人中发现的哈勃和斯皮策成像数据的阿贝尔2744，作为哈勃前沿领域的遗产计划的一部分。我们应用最常用的方法来选择异常高z星系相结合的非检测和颜色标准，使用7个HST波段。我们在IRAC图像上使用GALFIT来拟合和减去附近明亮光源的污染。的物理性质已推断出从SED拟合使用模板与和没有星云发射。这封信的重点是我们在WFC 3覆盖的4.9弧分$^2$视场内发现的最亮候选物（m $_{F160W}$ =26.2）。在ACS波段和3.6μm处未检测到，而在4.5μm处清晰检测到，深度相当相似。IRAC数据中的这种突变可以用z~8处的强[OIII]+Hβ线来解释，这些线对4.5μm光度测定有贡献。最好的光-z在z~8.0 $^{+0.2}_{-0.5}$，虽然在低红移（z~1.9）的解决方案不能完全排除，但他们强烈不利于SED拟合工作。放大系数相对较小，μ=1.49 $\pm$ 0.02。该天体的恒星形成率为8 - 60 Mo/年，恒星质量为M $_{\star}$ =（2.5-10）x 10 $^{9}$ Mo，大小为r~0.35 $\pm$ 0.15 kpc。该天体是第一个z~8 LBG候选者之一，在3.6μm和4.5μm之间显示出明显的突变，这与第一个光谱证实的星系在类似红移处的IRAC性质一致。由于它的亮度，这个物体的红移可能会被目前8-…
2014-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
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
LensExplorer, a tool for the visualization of the gravitational lensing effect in the Hubble Frontiers Fields clusters
LensExplorer是一个IDL GUI代码，可用于可视化哈勃前沿场集群中导出的透镜偏转场。该代码可用于研究和教育目的，因为它提供了直观和用户友好的方式来探索不同集群中的解决方案。LensExplorer可以用来预测背景光源在不同红移和给定位置的放大率。我们在本文档中提供了一个快速指南来开始使用LensExplorer。群集A2744和MACSJ0416.1-2403的代码和镜头型号可从本网站http://www.ifca.unican.es/users/jdiego/LensExplorer/公开获取，新解决方案（和新版本的代码）也将在可用时上传。
2014-06-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Globular Cluster Systems of Abell 1185
我们研究了以前发现的人口的球状星团的心脏丰富的星系团阿贝尔1185，可能是星系际的性质。哈勃太空望远镜（HST）上的高级巡天照相机（ACS）获得的深层图像证实了在没有任何大型星系的区域中存在约1300个比I_{F814W} = 27.3等更亮的球状星团。这些天体的光度和颜色与迄今为止在许多星系中观测到的贫金属球状星团相似。虽然探测到的球状星团中有很大一部分无疑位于邻近这一区域的星系外晕中，但对其分布的详细建模表明，这些天体中的大多数可能是星系间的，从某种意义上说，它们不受任何单个星系的引力约束。我们的结论是，真正的性质和起源的球状星团人口在核心的A1185 -银河居民或星系间的流浪者-仍然不确定，并建议未来的观测可以解决这个模糊性。
2011-01-27 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
Evidence for the line of sight structure in the largest Hubble Frontier Field cluster, MACSJ0717.5+3745
MACS J 0717是哈勃前沿场星系团中最大和最大的。这是一个更困难的集群模型，我们认为，这是部分原因是由于视线结构（LoS）在红移超过2。我们发现，基于3<z_s<4.1的源的Grale质量重建比基于z_s<2.6的邻近源的Grale质量至少多10^{13}M_sun，并将多出的质量归因于一个假定的LoS，该LoS距离星团中心至少75”。此外，最近Kawamata等人重建的透镜模型拟合z_s与光度z_s相比系统性地偏低，并且该偏置是图像到聚类中心的距离的函数。我们认为，这些模仿的效果LoS。我们的结论是，即使在100-200个图像的存在下，透镜模型调整的源红移可以掩盖LoS的存在，证明zs和（子）结构之间存在简并。此外，与图像位置非常好的拟合并不是具有高保真质量图的充分条件：Kawamata等人获得了60个源的173个图像的0.52”的rms;我们对完全相同的数据进行Grale重建得到了略有不同的图，但同样是低rms，0.62”。相比之下，使用合理但固定的z_s的Grale模型对于44个源和126个图像给出了1.28”的较差均方根。未考虑的LoS会使质量图产生偏差，影响高红移源的放大率和光度函数估计。
2018-08-01 astro-ph.CO
New high-precision strong lensing modeling of Abell 2744. Preparing for JWST observations
利用哈勃空间望远镜（HST）的多波段成像和多单元光谱探测器（MUSE）的跟踪光谱，提出了一个新的哈勃前沿场星系团Abell 2744（z=0.3072）的强透镜（SL）模型.透镜模型考虑了90个光谱确认的多个图像（来自30个背景源），这是最近获得的詹姆斯韦伯太空望远镜观测之前，这个集群领域最大的安全样本。包含的子结构内的几个扩展源作为模型的约束条件，使我们能够准确地描述集群的内部总质量分布和集群的临界线的位置。我们包括225个集群成员的透镜贡献，其中202光谱证实。我们还测量了85个星系团星系的内部速度色散，独立估计透镜模型中的subhalo质量分量的作用。我们研究了两种不同质量参数化的团簇环境对团簇核心总质量重构的影响。我们认为质量的贡献，从三个外部团块，无论是基于以前的弱透镜的研究，或扩展HST成像的集群核心周围的发光成员。在后一种情况下，多个图像的观察位置被更好地再现，具有0.37”的显著精度，比先前的镜片模型小$\sim2$的因子。我们开发并公开了一个强透镜在线工具（SLOT），通过一个简单的图形界面来利用这个模型和未来模型的预测能力和完整的统计信息。我们计划将我们的高精度SL模型应用到GLASS-JWST-ERS计划的第一次分析中，特别是从强大的放大率地图中测量高$z$星系的内在物理特性。
2022-07-19 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
Further support for a trio of mass-to-light deviations in Abell 370: free-form Grale lens inversion using BUFFALO strong lensing data
我们使用超越超深前沿领域和遗产观测（BUFFALO）的合并星系团阿贝尔370强透镜图像目录，以获得一个质量模型，使用自由形式的透镜反演算法GRALE。强透镜数据质量的改善导致透镜平面均方根仅为0.45弧秒，比我们现有的HFF v4重建低约两倍。我们把这种改进归因于光谱数据和使用了完全再处理的HST镶嵌图。在我们重建的质量模型中，我们发现了Abell 370中三个不同质量特征的迹象：（i）北部BCG和最近质量峰之间的$\sim 35$ kpc偏移，（ii）主星团以东的$\sim 100$ kpc质量浓度大致为临界密度$\sim 250$ kpc，以及（iii）可能的类似彗星的结构通过N-S穿过星团。虽然（i）以某种形式存在于大多数公开可用的重建中，跨越建模技术的范围：参数化，混合和自由形式，但（ii）和（iii）仅被大约一半的重建恢复。我们测试了我们的假设的存在下，通过创建一个合成的集群-额尔齐斯IIIC -模仿的情况下，集群的外部质量。我们还计算了源平面放大率分布。利用它们，我们估计了源平面放大率的概率，并仔细研究了它们的红移依赖性。最后，我们探讨了Abell 370对$z_s=9.0$光源光度函数的透镜效应，发现它与已发表的结果一致。
2021-06-30 astro-ph.CO
The BUFFALO Survey : The Subhalo Mass Function for Abell 2744 with Strong+Weak Gravitational Lensing
Durham University（杜伦大学）；University of KwaZulu-Natal（夸祖鲁-纳塔尔大学）；STAR Institute（STAR研究所）；University of Hertfordshire（赫特福德大学）；Carnegie Observatories（卡内基天文台）
本研究通过联合强、弱引力透镜重建Abell 2744质量分布，构建其亚暗物质晕质量函数，发现子结构数量超出BAHAMAS模拟，归因于该星系团剧烈的并合动力学状态，而非暗物质模型冲突。
2026-10-08 astro-ph.CO
Measuring Gravitational Lensing Flexions in Abell 1689 Using an Analytic Image Model
测量星系团晕中暗物质的亚结构是对Lambda CDM结构形成模型的一个基本探索。引力透镜是一种测量总质量分布的技术，它与引力物质的性质无关，使其成为研究这些以暗物质为主的物体的重要工具。我们提出了一种新的方法来测量弱引力透镜弯曲，透镜剪切场的梯度，测量小角度尺度上的质量分布。虽然以前公布的测量弯曲的方法专注于测量透镜图像的衍生属性，如shapelet系数或表面亮度矩，但我们的方法将质量片变换不变的分析图像模型（AIM）拟合到每个星系图像。这个简单的参数模型跟踪透镜图像等照度线的失真并约束屈曲场。我们测试的AIM方法使用模拟数据图像与现实的噪声和各种unlensed图像属性，并表明它成功地再现了输入屈曲领域。我们还将AIM方法应用于Abell 1689的哈勃空间望远镜观测，并利用AIM方法测量的弯曲度探测了星团中的质量结构。
2012-05-16 astro-ph.CO
Hubble Frontier Field Clusters and their Parallel Fields: Photometric and Photometric Redshift Catalogs
我们提出了一个多波段分析的六个哈勃前沿场集群和他们的平行领域，生产目录与源测光和测光红移的测量。我们向公众发布这些目录，以及每个领域中最亮星系的星系团内光和模型的地图。这个丰富的数据集涵盖了从0.2到8 $μm$的波长范围，利用哈勃太空望远镜，凯克天文台，甚大望远镜阵列和斯皮策太空望远镜的数据。我们通过向我们的领域注入并恢复具有与真实河外调查相似特征的合成物体来验证我们的产品。测光星表共包含32，000多个条目，在IR加权探测波段中，未混合源的阈值为$\mathrm{mag_{AB}}\sim 29.1$，混合源的阈值为$\mathrm{mag_{AB}}\sim 29$，完整性为50%。通过模板拟合获得的光度红移，并有一个平均的离群分数为10.3\%和散射$σ= 0.067$相比，光谱估计。我们设计的软件在当前工作中进行测试后，将应用于正在进行的和未来调查的新数据集。
2021-03-02 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
Flexion in Abell 2744
我们提出了第一个弯曲聚焦的引力透镜分析的第一个强透镜的“宇宙望远镜”星系团，观察哈勃前沿领域倡议的一部分。使用阿贝尔2744（z = 0.308）的HST观测，我们应用修改后的解析图像模型（AIM）技术来测量源星系的弯曲和剪切值在最终的数密度为82弧分$^{-2}$。通过单独使用屈曲数据，我们能够识别除了距簇核心偏移1.43'的主要子结构峰之外，沿簇的心脏对齐的主要质量结构。我们生成两种类型的非参数重建：屈曲孔质量图，其分别识别质量信噪比为3.5 $σ$和2.3 $σ$的中央电位和子结构峰;以及直接从平滑屈曲场导出的收敛图。对于主峰，我们在45”（145 h $^{-1}$ kpc）孔径内发现了$1.93\times10^{14}\,h^{-1}\,M_{\odot}$的质量，对于西部亚结构，我们在25”（80 h $^{-1}$ kpc）孔径内发现了$7.12\times10^{13}\,h^{-1}\,M_{\odot}$的质量。通过将非奇异等温球轮廓拟合到屈曲数据，确定相关的峰值速度分散分别为$σ_v$ = 1630 km/s和$σ_v$ = 766 km/s。此外，我们使用同步剪切测量独立重建更广泛的集群质量结构，并发现它是无法重现的小规模结构与屈曲重建。最后，我们对Abell 2744平行天场进行了同样的分析，在噪声重建中没有发现强的幻影信号。
2016-11-24 astro-ph.CO
An improved Magellan weak lensing analysis of the galaxy cluster Abell 2744
利用 Magellan/MegaCam 多波段成像数据对 Abell 2744 进行弱引力透镜分析，测得其投影总质量为 $2.56 \times 10^{15} \\, \mathrm{M}_\odot$，揭示了三个高密度子结构，支持复杂并合场景。
2024-02-13 astro-ph.CO
Probing the fluctuating Ultra-violet background using the Hubble Frontier Fields
近年来，在z >= 6的高红移处发现的莱曼破裂星系数量的增加，为详细了解早期星系形成物理学提供了可能性。特别是，这些星系的紫外线光度函数（UV LF）的暗端斜率（α）是一个潜在的探针的反馈效应，抑制恒星形成的低质量晕。在这项工作中，我们提出了一个概念验证的计算约束波动的UV背景在再电离过程中约束α在不同体积的宇宙。由于不规则的再电离，不同的体积将经历不同的光加热量，这将导致测量的α散射。我们的方法是基于一个简单的模型的UV LF，这是一个缩放版本的晕质量函数结合在星系光度的指数抑制在暗端，因为UV反馈。虽然目前的数据不足以限制不同领域的α，但我们预计，在不久的将来，詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）对六个哈勃前沿领域的观测将为我们的概念提供理想的测试。
2018-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Orthogonally Aligned Dark Halo of an Edge-on Lensing Galaxy in the Hubble Frontier Fields: A Challenge for Modified Gravity
我们研究了一个很好地解决8角秒透镜图像，对称地弯曲在中间的边缘透镜状星系，在哈勃前沿场（HFF）的数据MACSJ0416.1-20403。这幅长图像主要是由星团的大切向剪切产生的，并伴随着成员星系的局部二次偏转，其极限半径约为18 kpc。透镜状的透镜星系也被很好地分辨出来，显然在投影中几乎是侧对着的。这一长弧与星系边缘相交的偶然组合为我们提供了一个机会，可以对该星系的透镜效应施加相对较强的约束。我们可以使用观测到的属于星系的像素来模拟恒星透镜效应的贡献，在2D中，我们添加了一个标准的参数化暗晕组件。不管参数的详细选择，我们得到的总质量约为3E 11 Msun。根据暗晕的参数，恒星对暗晕的贡献被限制在5- 15 E10 Msun或总质量的20- 50%之间，这与根据测光计算的独立恒星质量很好地一致，对于Chabrier IMF为5E 10 Msun，对于Salpeter IMF为8 E10 Msun。DM晕的长轴被限制为几乎垂直于星系平面，在大约15度的范围内，椭圆率e=015，对应于轴比a/c=0.54。我们表明，这些结论是非常弱的依赖于集群的模型，或邻近星系或透镜源的属性的额外影响。另一种引力理论的径向依赖性被修改，以避免需要DM的挑战，这一发现，因为一般这些必须绑定到重子组件，在这里是一个恒星盘取向几乎正交的透镜图像偏转。
2014-09-04 astro-ph.CO
A Free-Form Prediction for the Reappearance of Supernova Refsdal in the Hubble Frontier Fields Cluster MACSJ1149.5+2223
大质量星系团MACSJ 1149.5 +2223（z=0.544）在$z_{\rm spect}=1.491$上显示了一个清晰的螺旋星系的五个非常大的透镜图像。正是在这些图像中的一张中，作为空间棱镜透镜放大巡天的一部分，最近发现了第一个多透镜超新星的例子。这些数据的深度还揭示了透镜螺旋星系内的许多HII区域，我们在五个反图像之间识别出这些区域。在这里，我们扩大了我们的自由形式的方法，将这些HII地区本地的能力，与其他可靠的透镜星系添加到一个全球性的解决方案。这种改进的精度使我们能够估计Refsdal超新星何时会出现在螺旋星系的其他透镜图像中，精度为$\sim$ 7\%。我们预测这颗超新星将再次出现在其中一个反像中（RA=11：49：36.025，DEC=+22：23：48.11，J2000），并且在$^{st}$ 2015年11月1日（估计误差为$\pm$ 25天），它将处于与最初发现时相同的相位，这为研究这颗超新星的早期阶段提供了一个独特的机会，并检查质量模型和宇宙学模型的一致性，这对时间延迟预测有影响。
2015-12-13 astro-ph.CO
Discovery of a possibly old galaxy at $z=6.027$, multiply imaged by the massive cluster Abell 383
我们报告发现了一个独特的$z=6.027$星系，由Abell 383星系团多次成像，并在新的哈勃太空望远镜ACS和WFC 3成像中检测到，以及在温暖的斯皮策观测中。这个星系被选为一对i-dropouts星系;它的高红移被Keck/DEIMOS在两张图像中测量到的强莱曼-α线所证实。结合哈勃和斯皮策测光校正后的污染线发射（估计是一个小的影响），我们确定了一个强大的巴尔默突破1.5等。考虑到最亮图像的放大因子为11.4+/-1.9（2.65+/-0.17等），该源的非透镜AB星等在H波段为27.2+/-0.05，对应于0.4 L* 星系，在3.6 μ m处为25.7+/-0.08。紫外线斜率与β ~2.0一致，从静止框架紫外线连续谱中，我们测量到目前的恒星形成率为2.4+/-1.1 Msol/年。无透镜的半光半径测量为300 pc，从中我们推断出恒星形成的表面密度约为10 Msol/yr/kpc 2。莱曼α辐射沿狭缝延伸约3”，相当于源平面内约5 kpc。这可以用恒星形成区周围存在更大的中性氢包层来解释。最后，拟合光谱能量分布使用7个光度数据点与简单的SED模型，我们得到以下属性：非常少的红化，推断恒星质量M*= 6 e9 Msol，推断年龄约800万年（对应的红移的形成约18）。该物体过去的恒星形成率可能比观测时强得多，这表明我们可能错过了z~6处的一小部分星系，这些星系在静止帧紫外…
2011-04-08 astro-ph.CO
Young Galaxy Candidates in the Hubble Frontier Fields IV. MACS J1149.5+2223
我们在哈勃前沿场（HFF）星系团MACS J1149.5+2223后面寻找高红移脱落星系，MACS J1149.5+2223是一个强大的宇宙透镜，揭示了其领域中的一些独特的物体。利用哈勃和斯皮策空间望远镜的深空图像，我们在MACS J1149.5+2223星系团场中发现了11个z>7的星系，在其平行场中发现了11个。Zheng等人先前报道的明亮z~9.6星系MACS 1149-JD的高红移性质，HFF活动的极深光学图像中未检测到进一步支持。使用新的光度学，MACS 1149-JD的最佳光度学红移解决方案略微降低到z=9.44 +/- 0.12。这个年轻星系的恒星质量估计为（7 +/- 2）X10 E8 Msun，形成于z=13.2 + 1.9 - 1.6时，宇宙的年龄约为3亿年。前四个HFF星系团的可用数据已经使我们能够找到暗星系，其固有星等为M（UV）~-15.5，大约是平行场的10倍。
2017-02-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Exploring Effects on Magnifications due to Line-of-Sight Galaxies in the Hubble Frontier Fields
由于星系团透镜具有放大光源的能力，它已成为寻找高红移星系的重要工具。为了确定这些星系的内在性质，必须建立透镜质量模型来确定图像的放大率。这些模型传统上是二维的，集中在星系团内的质量，忽略或近似任何来自视线星系的贡献。在本文中，我们提出了第一套完整的三维质量模型的六个哈勃前沿领域，并使用它们来测试系统的偏差，由于使用传统的二维方法放大。我们发现，忽略前景或背景星系会导致图像位置偏移在0.1-0.4”之间，这是当前最先进模型的典型0.3-0.7”残差的不可忽略的一部分。我们还发现，中值图像放大率可以移动高达6%，虽然它是依赖于字段。这在某些情况下可以通过近似透镜平面中的质量来缓解，但在其他情况下仍然存在5%的放大率偏差;图像位置偏移也得到改善，但仍然存在0.10”。
2019-11-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
A free-form lensing model of A370 revealing stellar mass dominated BCGs, in Hubble Frontier Fields images
我们推导出一个自由形式的质量分布的非弛豫集群A370（z=0.375），使用最新的哈勃前沿场图像和GLASS光谱。从一组可靠的10个多重透镜系统开始，我们产生了一个自由形式的透镜模型，可以识别~ 80个多重图像。使用这些透镜系统的独立子样本的模型之间发现良好的一致性，以及解决弧详细协议。质量分布有两个非常相似的浓度集中在两个突出的布里渊星系团星系团（或BCGs），质量分布精确地受到一个独特的有用系统的长径向透镜图像集中在两个BCGs。我们发现，这些BCGs的透镜质量分布主要是由它们的恒星质量分布，与每个BCG的r<100 kpc内的暗物质适度的贡献。这一结论可能有利于冷却星系团气体的起源BCGs，而不是通过合并的正常星系的暗物质应该占主导地位的恒星。然而，通过BCGs之间的合并而产生的增长与这一发现是一致的，因此恒星仍然主导着暗物质。
2016-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
An Evaluation of 10 Lensing Models of the Frontier Fields Cluster MACSJ0416.1-2403
星系团可以充当引力透镜，放大背后的宇宙，让我们看到早期宇宙的深处。哈勃太空望远镜前沿领域计划（Lotz et al. 2017）使用哈勃拍摄的六个星系团来发现和研究z ~ 5-10的星系。七个独立的团队开发了透镜模型，并根据当时最好的可用数据的位置和红移限制，为每个星系团推导出放大率。在这项工作中，我们评估了2015年公布的MACSJ0416.1-2403的十个模型，并将其与2016年测量的新光谱红移进行了对比（Caminha et al. 2017）。我们开发了一种独立的比较方法，使用源平面均方根作为透镜模型性能的度量。我们的分析量化了模型预测未知多个图像的能力。我们研究了多重成像系统的源平面散射，并探讨了散射对背景源的位置和红移的依赖性。我们提出的分析评估的具体情况下的MACSJ0416.1-2403模型的不同算法的性能。
2018-07-09 astro-ph.CO
A Free-Form mass model of the Hubble Frontier Fields Cluster AS1063 (RXC J2248.7-4431) with over one hundred constraints
我们使用哈勃前沿场计划完成的光学成像得到了大质量星系团AS 1063（z=0.348）的自由形式质量分布。基于一个子集的11个多透镜系统的光谱红移，我们产生一个透镜模型，是准确的，足以揭示新的多透镜系统，总共超过100弧，并估计其红移几何。这个精确的模型之间的一致性，并得到使用光谱测量红移的透镜源的子集。虽然相对于X射线图，质量分布的相对较大的伸长是明显的，但在我们的质量分布的质心和X射线发射图的质心之间没有发现显著的偏移，这表明该集群处于相对松弛的状态。对于分辨率很好的透镜图像，我们提供了详细的模型比较，以说明我们的模型的精度，因此我们的去透镜源的可靠性。一个清晰的线性结构与一个这样的源延伸约。23 kpc长，这可能是喷流诱导恒星形成的一个例子，红移z=3.1。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
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
Flashlights: An Off-Caustic Lensed Star at Redshift $z$ = 1.26 in Abell 370
本文报告在Abell 370星系团红移1.2567的强透镜弧中发现一颗离临界曲线较远的暂现源，结合颜色、时间延迟及模拟排除其他候选体，确认其为透镜化的O/B型超巨星。
2023-04-05 astro-ph.CO
