The inner structure of early-type galaxies in the Illustris simulation
早型星系为冷暗物质宇宙学的预测和进入星系形成模型的重子物理假设提供了独特的检验。本文利用Illustris模拟研究了早型星系的三个主要性质,即恒星轨道各向异性、中心暗物质分数和中心径向密度斜率的相关性,以及自$z=1.0$以来它们的红移演化。我们发现,较低质量的星系或星系在较高的红移往往是蓝色的休息帧的颜色,有较高的中心气体分数,并具有更多的切向各向异性轨道和陡峭的中心密度斜率比他们的高质量或低红移的同行,分别。投影中心的暗物质的有效半径内的分数显示了一个非常温和的质量依赖,但正相关的星系有效半径由于光圈效应。通过结合强透镜测量与单孔径运动学得到的中心密度斜率被发现不同于真实密度斜率。我们确定系统偏差在这种测量是由于两个常见的建模假设,各向同性恒星轨道分布和幂律密度分布。我们还比较了早期类型的星系的属性,从现有的星系和强透镜调查,我们发现在一般广泛的协议,但也有一些紧张局势,这构成了一个潜在的挑战,恒星形成和反馈模型所采用的模拟。
2017-04-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
SHAM through the lens of a hydrodynamical simulation
我们使用IllustrisTNG 100流体动力学模拟研究了星系两点关联函数对次级晕和星系性质的依赖性。我们构建星系模拟星表采用一个标准的子晕丰度匹配方案,再加上星系颜色或特定的恒星形成率和以下子晕属性之间的二次分配:饥饿红移z $_{\rm starve}$,浓度在下降,过密度$δ_R^{\rm env}$,潮汐各向异性$α_R$,和潮汐过密度$δ_R$。最后两个量使我们能够完全模拟我们的subhaloes的潮汐场,作为它们的内部和大尺度属性之间的中介。由此产生的模拟目录总体返回与IllustrisTNG 100测量的良好一致性。每个模型的准确性强烈依赖于次级星系和subhalo属性之间的相关性。在所有的subhalo代理测试,我们发现,z $_{\rm starve}$和$c_{\rm infall}$是最好的跟踪大尺度结构,产生强大的聚类预测不同的红/蓝和淬火/恒星形成星系的样本。
2021-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Asteroid Hunter: II. Identifying strong gravitational lenses in HST images with crowdsourcing
哈勃太空望远镜(HST)档案构成了丰富的高分辨率图像数据集,可用于挖掘强引力透镜。虽然许多HST计划专门针对强透镜,但它们也可以在其他HST观测中巧合地出现。我们的目标是在欧空局哈勃太空望远镜档案(eHST)近二十年的图像中识别非目标强引力透镜,而无需事先选择透镜属性。我们在哈勃小行星猎人(HAH)公民科学项目中使用众包来识别强透镜,以及小行星的踪迹,在公开的大视场HST图像中。我们对公民科学家标记为强力镜片的2354个物体进行了目视检查,以清洁样本并识别真正的镜片。我们报告了252个强引力透镜候选者的探测,这些候选者不是HST观测的主要目标。其中198个是新的,以前没有其他研究报告,包括45个A级,74个B级和79个C级。大多数是星系-星系结构。新发现的透镜平均比以前的HST搜索暗1.3等。这种具有高分辨率HST成像的强透镜样品非常适合光谱学的后续研究,用于透镜建模和科学分析。本文提出了一个公正的搜索镜头,这使我们能够找到各种各样的镜头配置,包括异国情调的镜头。我们展示了众包在视觉上识别强镜头的力量以及探索大型档案数据集的好处。这项研究显示了将众包与人工智能相结合用于未来大规模调查(如ESA未来的Euclid任务或JWST档案图像)中强透镜检测和验证的潜力。
2022-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
Simulation of a strategy for the pixel lensing of M87 using the Hubble Space Telescope
在这项工作中,我们提出了一个新的策略,在室女室女星系团的M87像素透镜观测使用{ \it哈勃太空望远镜}(HST)。与Baltz等人先前的观察策略相反,结果表明,在每个HST轨道上进行为期几天、持续时间为$\sim 90 $ min的密集观测,将使高倍率事件的观测效率提高一个数量级以上。我们对这种策略进行了蒙特卡罗模拟,我们表明,高放大率微透镜事件的数量将以每天4.2个事件的速度增加,典型的渡越时间尺度为16小时。我们还研究了使用像素透镜观测小晕暗物质结构的可能性。
2011-09-30 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO V: strategies for precise and accurate measurements of the Hubble constant with strong lensing
强透镜时间延迟可以独立于任何其他探针测量哈勃常数H $_0$。假设透镜径向质量密度分布的常用形式,用7个时间延迟宇宙照相(TDCOSMO)透镜,与来自宇宙微波背景的H $_0$相配合,已达到2%的精度。然而,没有径向质量密度分布的假设-并且完全依赖于恒星运动学来打破质量片简并-用7个TDCOSMO透镜的当前数据,精度下降到8%,不足以解决H $_0$张力。如果TDCOSMO和SLACS镜片的偏转器取自同一人群,则加入来自33枚SLACS镜片的外部信息后,精度提高到5%,{ \it}。我们调查的前景,以提高时间延迟宇宙学的精度,而不依赖于质量剖面假设,打破质量片简并。我们的预测是基于Birrer et al.(2020)引入的分层框架。在现有的样品和技术条件下,通过添加7个TDCOSMO透镜的空间分辨运动学,H $_0$的精度可以达到3.3%。通过进一步增加来自SLACS和强透镜遗产调查(SL 2S)的50个非时间延迟透镜的运动学,精度提高到2.5%。将样本量扩大到40个延时透镜和200个非延时透镜,精度分别提高到1.5%和1.2%。时间延迟宇宙学可以达到足够的精度,以解决哈勃张力在3-5 $σ$,没有假设的径向质量分布的透镜星系。通过在有和没有外部数据集的情况下获得这种精度,我们将测试样本的一致性,并基于未来更大的时间延迟和非时间延迟透镜样本(例如来自鲁宾,欧几里得和罗马天文台)进…
2021-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
A model independent comparison of supernova and strong lensing cosmography: implications for the Hubble constant tension
我们使用超新星的测量,校准的本地确定的哈勃常数$H_0$的SH 0 ES,使用高斯过程回归插值的距离红移关系。然后,我们预测,独立的宇宙学模型,测量与强透镜时间延迟的距离。我们发现这些预测和测量结果之间非常吻合。当我们只考虑距离-红移关系的红移依赖性,而与$H_0$的值无关时,该协议成立。我们的研究结果不赞成的可能性,透镜质量建模贡献了10%的偏差或不确定性的强透镜分析,最近在文献中建议。在一般情况下,我们的分析加强的情况下,在这两个测量的剩余系统误差低于当前的差异与CMB测定的$H_0$的水平,并支持新的物理现象的可能性宇宙尺度。有了更多的数据,我们的方法可以提供更严格的测试不明的系统学在宇宙晚期的距离红移关系的测定。
2019-12-11 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
Stellar and Weak Lensing Profiles of Massive Galaxies in the Hyper-Suprime Cam Survey and in Hydrodynamic Simulations
我们进行了一致的质量和质量配置文件的大规模($M_\star > 10^{11.4}M_{\odot}$)中央星系在z~0.4深超Suprime-Cam(HSC)的观测和从Illustris,TNG 100,和Ponos模拟。来自HSC的弱透镜测量使得能够在固定晕质量下进行测量,并且提供对不同晕质量尺度下的反馈的强度和影响的约束。我们比较了恒星质量函数(SMF)和恒星晕质量关系(SHMR)在不同的半径,并表明进行比较的半径是很重要的。通常,Illustris和TNG 100显示$α$的陡峭值,其中$M_{\star}\propto M_{\rm vir}^α$。这些差异对于Illustris比TNG 100更明显,并且在星系的内部而不是外部区域。内部区域的差异可能表明,TNG 100在$M_{\rm vir}\simeq10^{13} M_{\odot}$处淬灭原位星形形成方面过于有效,但在$M_{\rm vir}\simeq10^{14} M_{\odot}$处不够有效。外层恒星质量与我们在$M_{\rm vir}\simeq10^{13} M_{\odot}$的观测结果非常一致,但Illustris和TNG 100都显示出额外的外层质量为$M_{\rm vir}\simeq10^{14} M_{\odot}$(分别为~0.25和~0.12 dex)。我们认为,减少恒星生长在早期…
2020-09-30 astro-ph.GA
The impact of baryonic physics on the subhalo mass function and implications for gravitational lensing
我们调查的重子物理学的subhalo人口的影响,通过分析最近的两个流体动力学模拟(EAGLE和Illustris),这有非常相似的配置,但重子物理学的不同模型的结果。我们集中研究质量在$10^{12.5}$和$10^{14}M_{\odot}h^{-1}$之间、红移在0.2和0.5之间的晕,并与观测结果和早期星系透镜中的次晕探测结果进行比较。我们比较的数量和空间分布的subhaloes在完全水力运行,并在他们的暗物质只对应,专注于两个模拟之间的差异。我们发现,重子的存在减少了subhaloes的数量,特别是在低质量端($\leq 10^{10}M_{\odot}h^{-1}$),由不同的量取决于模型。在subhalo质量函数的变化是强烈依赖于那些在晕质量函数,这是由恒星和AGN反馈的效果移动。最后,我们在模拟中寻找观测透镜(SLACS)的类似物,选择它们的速度色散和动力学性质。我们使用选定的星系,以量化检测预期的基础上的subhalo人口在不同的模拟,计算检测概率和预测值的投影暗物质分数subhaloes $f_{DM}$和质量函数$α$的斜率。我们将这些值与观测中的次晕探测值进行比较,得出结论,仅暗物质和水EAGLE运行都与观测结果相兼容,而水Illustris运行的结果不在误差范围内。
2017-04-25 astro-ph.CO astro-ph.GA
Time-Delay Cosmography: Measuring the Hubble Constant and other cosmological parameters with strong gravitational lensing
本文综述了时间延迟宇宙学的理论基础、现有技术、系统误差控制策略及未来利用强引力透镜以1%精度测量哈勃常数并解决哈勃张力的前景。
2024-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Dark against luminous matter around isolated central galaxies: a comparative study between modern surveys and Illustris-TNG
本文通过DECaLS弱透镜和HSC测光数据测量孤立中心星系周围的暗物质晕、卫星与恒星晕分布,并与Illustris-TNG300模拟对比,发现大质量端经恒星质量修正后吻合良好,但TNG中卫星瓦解偏强、恒星晕更延展,揭示了模拟与观测的系统性差异。
2023-03-06 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
The first simultaneous measurement of Hubble constant and post-Newtonian parameter from Time-Delay Strong Lensing
强引力透镜一直是宇宙学模型和引力的有力探索。到目前为止,已经分别获得了任一域中的约束。我们提出了一种新的方法,通过它的宇宙学模型,特别是哈勃常数,和后牛顿参数可以同时约束。利用强透镜的时间延迟天体照相术,结合偏转透镜的恒星运动学,我们证明了哈勃常数和后牛顿参数分别包含在反映透镜质量和动力学质量的两个距离比中。通过对H0 LiCOW合作组公开发布的4个透镜距离后验的再分析,得到了哈勃常数和后牛顿参数的同时约束。我们的结果表明,没有偏离广义相对论,具有哈勃常数的$γ_{\texttt{PPN}}=0.87^{+0.19}_{-0.17}$有利于本地宇宙值,$H_0=73.65^{+1.95}_{-2.26}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。最后,我们预测的鲁棒性的重力测试,通过使用时间延迟强透镜的约束,我们预计在未来几年。我们发现,40个透镜的联合约束能够达到后牛顿参数的$7.7\%$和哈勃常数的$1.4\%$的数量级。
2020-07-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Scanning For Dark Matter Subhalos in Hubble Space Telescope Imaging of 54 Strong Lenses
本文提出自动化强透镜分析框架,在哈勃空间望远镜54个强透镜成像中搜寻暗物质子晕,发现五个候选体并确认45个无子结构透镜,为检验冷、温及自相互作用暗物质模型提供统计依据。
2023-09-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
An accurate analytic mass model for lensing galaxies
我们开发了一个透镜星系的分析质量模型,基于破幂律(BPL)密度分布,这是一个幂律分布的质量赤字或盈余的中心区域。在椭圆对称的表面质量分布的假设下,偏转角和放大率可以解析地评估这个新模型。我们计算各种数量的理论预测,包括星系的体积和表面质量密度分布,以及孔径和亮度加权的视线速度分散,并将它们与从Illustris模拟测量的结果进行比较。我们发现我们的模型预测和模拟之间的一个很好的协议,这验证了我们的建模。我们的模型的高效率和准确性表明自己作为一个有前途的工具,研究星系的性质与强透镜。
2020-03-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Neutral hydrogen lensing simulations in the Hubble Frontier Fields
本研究针对中性氢21厘米发射线微弱、难以探测高红移源的问题,开发光线追踪代码模拟哈勃前沿场星系团的透镜化HI图像,识别出高红移高HI质量放大目标,证实MeerKAT可短时间探测且质量约束精度较好。
2024-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble Frontier Fields : A High Precision Strong Lensing Analysis of Galaxy Cluster MACSJ0416.1-2403 using ~200 Multiple Images
我们提出了一个高精度的质量模型的星系团MACSJ0416.1-2403,基于强引力透镜分析最近获得的哈勃空间望远镜前沿场(HFF)成像数据。利用HST/ACS观测在三个通带中提供的前所未有的深度,我们确定了51个新的多重成像星系,是以前普查的四倍,使总数达到68个,包括194个单独的透镜图像。选择了一个子集的57个最安全的识别多重成像星系,我们使用Lensool软件包来约束透镜模型组成的两个集群规模的暗物质晕和98个星系规模的晕。我们的最佳拟合模型预测图像位置的$RMS$误差为0.68“”,这构成了对该集群的以前的预HFF模型的几乎两倍的改进。我们发现在200 kpc孔径内的总投影质量是$(1.60\pm0.01)\times 10^{14}\ M_\odot$,测量精度提高了三倍,在任何星系团中首次达到百分比水平。最后,我们量化的高红移星系的引力放大率的精度增加,并找到一个改善的因素$\sim$ 2.5的统计不确定性。我们的研究结果令人印象深刻地证实,HFF成像确实打开了大质量星系团的高精度质量测量领域。
2014-06-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Precise Strong Lensing Mass Modeling of Four Hubble Frontier Fields Clusters and a Sample of Magnified High-Redshift Galaxies
我们对四个${\it Hubble}$前沿场(HFF)星系团(Abell $~$ 2744、MACS $~$ J0416.1 $-$ 2403、MACS $~$ J0717.5 $+$ 3745和MACS $~$ J1149.6 $+$ 2223)进行了精确的强透镜质量建模,并完成了HFF成像观测。我们利用全深度HFF图像为每个集群构建了超过100个多图像的精细样本,并使用${\small \rm GLAFIC}$软件进行质量建模,该软件假设简单的参数化质量分布。我们的质量建模还利用了来自透镜Ia型超新星HFF 14 Tom的Abell $~$ 2744的放大率约束和来自透镜超新星SN Refsdal的多个图像S1 $-$ S4的MACS $~$ J1149.6 $+$ 2223的位置约束。我们发现,我们的最佳拟合质量模型再现观察到的图像位置与RMS误差的$\sim 0.4$ arcsec,这是小于RMS误差在以前的质量建模,采用类似数量的多个图像。我们的模型预测了SN Refsdal的新图像,其相对时间延迟和放大率与最近检测到的再现完全一致。然后,我们构建的$z\sim 6-9$脱落星系的四个集群背后的目录,并估计这些脱落星系与我们的最佳拟合质量模型的放大因子。从四个星系团领域的辍学样本包含$\sim 120$星系在$z\gtrsim 6$,其中约20个预计将被放大超过10倍。在…
2016-01-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Hubble constant from SN Refsdal
哈勃太空望远镜于2015年12月11日在$z = 1.49$观测到了SN Refsdal的第五张反像。在这封信中,我们比较了时间延迟的预测,从众多的模型与\citet{Kelly2016a}从非常早期的数据在SN Refsdal的光变曲线的测量值,并找到一个最佳值为$H_0 = 64^{+9}_{-11}~\mathrm{km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$(68\% CL),在良好的协议与预测CMB和最近的弱透镜数据+ BAO + BBN(从DES合作)。这是对$H_0$的第一个约束,它来自于多个透镜SN图像之间的时间延迟,也是第一个使用星系团透镜的约束,因此受到不同于其他时间延迟$H_0$估计的系统效应的影响。来自新的多重成像SNe的附加时间延迟测量将允许推导对$H_0$的竞争约束。
2018-01-19 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
TDCOSMO. XII. Improved Hubble constant measurement from lensing time delays using spatially resolved stellar kinematics of the lens galaxy
本研究利用透镜星系空间分辨运动学打破质量片简并,结合时间延迟测量,稳健估计哈勃常数$H_0=77.1_{-7.1}^{+7.3}$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$,验证了时间延迟宇宙学方法。
2023-11-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong-Lensing Analysis of MACS,J0717.5+3745 from Hubble Frontier Fields observations: How well can the mass distribution be constrained?
我们基于哈勃前沿场(HFF)观测的全深度对MACSJ0717.5+3745进行了强透镜分析,这使得多重成像系统的数量达到61个,其中10个被光谱证实。这些系统中包含的图像总数上升到165个。我们的分析使用了参数质量重建技术,在Lensool软件中实现,以约束由四个大尺度质量分量+星系尺度扰动组成的质量分布。我们发现一个叠加的核心等温质量组件提供了一个很好的适合观测的约束条件,导致在一个非常浅的质量分布的平滑(大规模)组件。鉴于这样一个平坦的质量配置文件的影响,我们调查是否由“峰值”非核心质量组件的模型也可以重现观测约束。我们发现,这样一个非核心质量模型再现观测约束同样好。虽然两个模型的总质量分布是一致的,以及集成的二维质量剖面,我们发现,光滑和星系尺度的组件是非常不同的。我们的结论是,即使在HFF时代,通用的简并之间的平滑和星系尺度的组件是没有打破,特别是在这样一个复杂的星系团。因此,对MACS J0717质量分布的了解仍然有限,强调了在强透镜之外需要额外的探针。我们的研究结果也有影响的透镜放大率的估计:我们表明,两种模型之间的放大差异大于与任何一种模型相关的误差。这种不确定性使我们能够可靠地研究高红移宇宙的图像平面的面积减少了50%到70%。
2016-02-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO. XVI. Measurement of the Hubble Constant from the Lensed Quasar WGD$\,$2038$-$4008
本文对透镜类星体 WGD 2038-4008 进行盲法时间延迟宇宙学分析,结合多套质量模型与完整协方差矩阵,测得 $H_0=65^{+23}_{-14}$。
2024-07-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong Lensing Analysis of the Powerful Lensing Cluster MACS J2135.2-0102 ($z$=0.33)
我们提出了一个大质量透镜星系团MACS J2135.2-0102($z$ =0.33;以下简称MACS 2135)的光迹质量(LTM)强透镜模型,该星系团部分因拥有宇宙之眼星系透镜而闻名。MACS 2135也是已知的多重透镜的$z=$ 2.3亚毫米星系附近的Brilliant星团星系(BCG),以及一个突出的,三叉戟成像系统在大半径的$\sim$ 37”的BCG南部。我们使用最新的哈勃成像来构建这个集群的精确透镜模型,在我们的LTM方法的指导下确定了六个新的多重成像系统,因此我们将透镜约束的数量增加了大约四倍。我们确定MACS 2135是已知的顶级透镜星团之一,其大小与哈勃前沿场相当。对于$z_{s}=2.32$处的源,我们发现$θ_{e}=27\pm3$“的有效爱因斯坦半径,包围$1.12 \pm0.16 \times10^{14}$ $M_{\odot}$。我们使我们的镜头模型,包括质量和放大率的地图,公开提供,在预期的搜索高$z$星系与詹姆斯韦伯太空望远镜,这个集群是一个引人注目的目标。
2017-05-03 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
Improved mass constraints for two nearby strong-lensing elliptical galaxies from Hubble Space Telescope Imaging
我们分析新获得的哈勃空间望远镜(HST)的图像附近的两个强透镜椭圆星系,SNL-1(z = 0.03)和SNL-2(z = 0.05),以改善透镜质量的限制。成像揭示了透镜星系和透镜图像中以前看不见的结构。对于SNL-1,它有一个很好的解决源,我们打破了质量与剪切简并使用相对放大信息,并测量9.49 $\pm$ 0.15 $\times$ 10 $^{10}$ M $_{\odot}$,7%的增加,以前的估计透镜质量。对于SNL-2,成像揭示了源的明亮未分辨分量,由于活动星系核可能的微透镜或变异性,这带来了额外的复杂性。我们尝试性地使用相对放大率信息来限制SNL-2附近伴星系的贡献,测量出12.59 $\pm$ 0.30 $\times$ 10 $^{10}$ M $_{\odot}$的透镜质量,质量增加了9%。我们改进的透镜模型将质量不确定性分别从5%和10%降低到2%和3%。我们的研究结果支持先前分析的结论,与新测得的质量过剩参数为1.17 $\pm$ 0.09和0.96 $\pm$ 0.10 SNL-1和SNL-2,相对于一个Milky路(Kroupa)的初始质量函数。
2017-09-06 astro-ph.GA
A versatile tool for cluster lensing source reconstruction. I. methodology and illustration on sources in the Hubble Frontier Field Cluster MACS J0717.5+3745
我们描述了一个通用的方法来重建的引力透镜的前景星系团的源的内在属性。工具Lenstruction是在公共可用的多用途引力透镜软件Lenstronomy中实现的,以便为这个常见的天体物理问题提供简单快速的解决方案。该工具是基于前向建模的源在图像平面中的外观,考虑到透镜和仪器点扩散函数(PSF)的失真。对于单一成像源,需要以哈勃前沿场(HFF)透镜映射格式的全局透镜模型作为起点。对于多重成像源,该工具还可以根据数据的质量对局部重力势进行拟合和应用一阶(偏转)、二阶(剪切、收敛)和三阶(屈曲)校正,以改善重建。我们说明的性能和功能的代码与两个例子的多重成像系统从哈勃前沿领域,从五个不同的公开可用的集群模型。我们发现,在我们的校正后,相对放大率-和其他透镜性质-之间的多个图像变得鲁棒约束。此外,我们发现,重建的源的大小和幅度的模型之间的分散减少。code和jupyter笔记本是公开的。
2020-11-26 astro-ph.GA astro-ph.IM
The size-luminosity relation of lensed galaxies at $z=6-9$ in the Hubble Frontier Fields
我们测量的红移范围内的光度选择星系的大小-光度关系$z\sim6-9$,使用六个前景哈勃前沿场(HFF)星系团透镜星系。强大的引力透镜所提供的能量使我们能够观察到比空白区域更暗更小的星系。我们选择我们的星系样本,并获得它们的属性,例如,红移,星等,从光度派生ASTRODEEP目录。用Lenstruction软件测量固有尺寸,并通过GLACiAR 2软件创建完整性图作为尺寸和光度的函数。我们进行贝叶斯分析,估计的内在和不完全校正的大小-光度分布,参数化$r_e \propto L^β$。采用Bradac晶状体模型,我们发现$z\sim6-7$处的$β\sim0.48\pm0.08$和$z\sim8.5$处的$β\sim0.68\pm0.14$的斜率。由透镜星系导出的斜率比在空白区域中获得的斜率更陡,并且与HFF数据集的尺寸-光度关系的其他独立测定结果一致。我们还研究了与透镜模型的选择相关的系统不确定性,发现从不同模型导出的大小-光度关系的斜率彼此一致,即建模误差不是大小-光度关系中不确定性的重要来源。
2022-01-21 astro-ph.GA
Automated Distant Galaxy Merger Classifications from Space Telescope Images using the Illustris Simulation
我们提出了基于图像的星系合并的演化从插图宇宙学模拟在12个时间步长超过0.5 < z < 5。为此,我们创建了大约100万张哈勃太空望远镜和詹姆斯韦伯太空望远镜的合成深空图像,并测量了常见的形态指标。使用合并树,我们评估的方法,以观察选择合并与恒星质量比低至10:1完成+/- 250万年的模拟观测。我们确认,常见的一维或二维统计选择合并定义的纯度和完整性低,导致高统计误差。作为替代方案,我们训练基于5-10个输入的红移相关随机森林(RF)。交叉验证表明,RF产生优越的,但仍然不完美,测量的后期合并分数,他们选择更多的合并在膨胀为主的星系。当应用于CANDELS形态目录时,RF估计合并率至少增加到z = 3,尽管比理论预期高两倍。这表明反馈决定的形态可能不匹配,但肯定了星系合并演化的基本理解。RF在0.5 < z < 3时实现大约70%的完整性,并且纯度从z = 0.5时的10%增加到z = 3时的60%。在早期,训练集是不够的,激励更大的模拟和更小的时间采样。通过将大型调查和大型模拟相结合,这种机器学习技术提供了一个很有希望的机会,可以教我们关于星系演化的推论的优点和缺点。
2019-04-12 astro-ph.GA
A study of stellar orbit fractions: simulated IllustrisTNG galaxies compared to CALIFA observations
受最近发现的运动学“哈勃序列”的启发,260个CALIFA星系的恒星轨道圆度分布显示,我们利用一个可比的星系样本在z = 0与恒星质量范围从5E 9到5E 11太阳质量,从IllustrisTNG模拟中选出的恒星,并研究它们的恒星轨道组成与其他一些基本星系性质的关系。我们发现,TNG 100模拟广泛地再现了观测到的不同轨道分量的分数及其对恒星质量的依赖性。特别是,运动学温暖和热的轨道的光度分数的平均质量的依赖关系,以及复制模型的不确定性内观察到的星系。模拟还在很大程度上再现了在1- 2 E10太阳质量的恒星质量下观察到的峰值和谷值特征,分别在冷轨道和热轨道分数的平均分布中,表明在超过这样的质量范围的更多和更少质量的星系中,更冷的轨道和更热的轨道。在模拟和观测之间可以看到几个微小的分歧:模拟星系中低于(高于)6 E10太阳质量恒星质量的(反向旋转)部分系统地高于观测数据< 10%(绝对轨道分数);在任何给定的星系质量下,模拟似乎也会产生冷轨道部分的更多散射,而非冷轨道部分的散射较少。可能的原因,从所采用的加热机制进行了讨论。
2019-05-27 astro-ph.GA
Sizes of Lensed Lower-luminosity z=4-8 Galaxies from the Hubble Frontier Field Program
我们约束的恒星形成星系在z~4和z~6,7和8确定的哈勃前沿场(HFF)计划背后的星系团的静止紫外光的大小-光度关系。大小-光度关系是导出暗星系精确光度函数的关键。利用最新的透镜模型和完整的星系团数据,计算了68个z~4,184个z~6,93个z~7和53个z~8星系的透镜校正大小和光度。我们表明,尺寸测量可以可靠地测量到30倍的线性放大率,其中透镜模型得到很好的校准。我们测量的尺寸跨度> 1-dex范围,从~500 pc。<50 pc to >不确定性是基于公共透镜模型之间的正式拟合误差和系统差异。这些不确定性范围从最小来源的约20个百分点到最大来源的50个百分点。使用前向模拟过程来模拟不完整性和放大不确定性的影响,我们在z~4和z~6 - 8处描述了大小-光度关系。我们发现,在z~4和z~6 - 8尺度下,光度L分别为L ^{0.54 \pm 0.08}和L ^{0.40 +/-0.04}的恒星形成星系的源尺寸,使得低光度(>~-18 mag)星系比根据高光度(<~-18 mag)星系的尺寸-光度关系外推的结果要小。更陡峭的大小-光度关系(3 sigma)的新证据增加了早期的小尺寸证据,这些证据基于高剪切区高度放大星系的普遍性,反对LF上升的理论论据,以及HFF星系团大小-光度关系的其他独立测定。
2021-12-06 astro-ph.GA
De-noising the galaxies in the Hubble XDF with EMPCA
提出了一种利用期望最大化主成分分析(EMPCA)对星系光学图像进行建模的方法。该方法仅依赖于数据,不假设任何预先建立的模型或拟合公式。它保留了样本的统计特性,最大限度地减少了可能的偏差。重建的精度似乎适合于光度,形态和弱透镜分析,以及模拟天文图像的实现。在这里,我们把重点放在后者,因为弱引力透镜正在进入一个新的阶段,系统学正在成为不确定性的主要来源。精确的模拟是必要的,以执行一个可靠的校准的椭圆度测量的最终偏差所依赖的。作为一个测试案例,我们处理$7038$星系观察到的ACS/WFC堆叠图像的哈勃极深场(XDF)和测量的准确性重建的时刻的亮度,这原来是可比的,可以实现与完善的弱透镜算法。
2016-07-19 astro-ph.GA
Assessing Mass Loss and Stellar-to-Halo Mass Ratio of Satellite Galaxies: A Galaxy-Galaxy Lensing Approach Utilizing DECaLS DR8 Data
本研究利用DECaLS DR8弱引力透镜数据结合redMaPPer星系团星表测量卫星星系暗晕质量,证实潮汐剥离导致的质量损失规律,发现其与流体模拟Illustris-TNG的预测存在显著差异。
2024-02-01 astro-ph.GA
Emission Line Galaxies in the SHARDS Hubble Frontier Fields II: Limits on Lyman-Continuum Escape Fractions of Lensed Emission Line Galaxies at Redshifts 2 < z < 3.5
我们提出了一个独特的样本的透镜低质量发射线选择星系z < 3.5的哈勃前沿场中波段调查中发现的紫外光子逃逸分数的调查。我们已经使用这种深成像测量定位了42个相对较低质量的星系,低至$log(M_{*}/M_{\odot}) = 7$,红移2.4 < z < 3.5之间,它们是候选的线发射体。使用深多波段哈勃紫外线成像,我们调查了从这些系统逃逸的电离光子的流量,获得1 $σ$上限为$f^{rel}_{esc}$ ~7%的单个星系,和< 2%的堆叠数据。我们测量了潜在的逃逸莱曼连续通量的两个低质量线发射体的值在$f^{\rm rel}_{\rm esc} = 0.032^{+0.081}_{-0.009}$和$f^{\rm rel}_{\rm esc} = 0.021^{+0.101}_{-0.006}$,都检测到在~3.2 $σ$水平。对可能污染的详细分析表明,这些检测结果由视线污染引起的概率< 0.1%。相对较低的莱曼连续体逃逸分数限制,和低分数的系统检测,是一个迹象表明,低质量线发射星系可能不是重要的再电离源,希望如果这些是类似物的再电离源。我们还调查了我们的星系样本的结构,没有发现逃逸分数与不对称结构相关的证据。
2022-11-11 astro-ph.GA
New Constraints on the Faint-end of the UV Luminosity Function at z~7-8 using the Gravitational Lensing of the Hubble Frontier Fields Cluster A2744
利用引力透镜的力量,哈勃前沿场(HFF)计划旨在观测六个大质量星系团,以探索远远超出空白场调查深度限制的遥远宇宙。利用哈勃空间望远镜对第一个HFF星系团Abell 2744的完整观测,我们在源平面上探测到了$z \sim 7$上的50个候选星系和$z \sim 8$上的8个候选星系。这些星系中有三个被透镜星系团多次成像。使用更新的质量分布模型在集群中,我们能够计算放大因子和有效的调查体积为每个星系,以计算在两个红移7和8的紫外星系光度函数。我们的新测量将$z \sim 7$ UV LF扩展到$M_{UV} \sim -15.5$的绝对大小。我们发现$M^{\star}_{UV}=-20.63^{+0.69}_{-0.56}$ mag的特征星等和接近于先前在空白区域测定的弱端斜率$α= -1.88^{+0.17}_{-0.20}$。我们在这里首次表明,这个斜率仍然很陡,直到非常微弱的光度为0.01 $L^{\star}$。虽然倾向于大的不确定性,我们在$z \sim 8$的结果似乎也证实了一个陡峭的弱端斜率低于0.1 $L^{\star}$。因此,HFF计划提供了一种非常有效的方法来研究$z > 7$上最微弱的星系群,否则用现有的仪器是无法到达的。六个星系团的完整样本将提供更好的限制星系在早期的建立和它们对宇宙再电离的贡献。
2014-10-15 astro-ph.GA
PLCK G165.7+67.0: Analysis of a Massive Lensing Cluster in a Hubble Space Telescope Census of Submillimeter Giant Arcs Selected Using Planck/Herschel
我们提出了哈勃空间望远镜WFC 3-IR成像领域的6个明显明亮的尘埃恒星形成星系(DSFG)在$z$ = 2-4确定其静止帧远红外颜色使用普朗克和赫歇尔空间设施。我们检测到所有六个亚毫米源的近红外对应物,使我们能够进行强透镜分析。其中一个领域特别突出,其突出的巨型弧,PLCK G165.7+67.0(G165)。结合颜色和形态信息后,我们确定了11套图像的多重性在这一领域。我们构建了一个强透镜模型约束的透镜证据,揭示了双峰空间质量分布,并从其中我们测量的质量$(2.6 \pm 0.11)$ $\times$ $10^{14}$ $M_{\odot}$在$\sim$ 250 kpc。明亮的($S_{350}$ $\approx$ 750 mJy)DSFG表现为两幅图像:一个空间范围为4.5”的巨大弧形,与临界曲线合并,以及一个较低放大倍数的反像,在我们新的更长波长的地面和空间成像数据中检测到。使用我们的地基光谱学,我们计算了一个动态质量的$1.3^{+0.04}_{-0.70} \times 10^{15}$ $M_{\odot}$到相同的固定半径,虽然这个值可能会膨胀相对于真实值,如果速度分布增强的视线方向。我们认为,双峰质量采取结合弱X射线通量和低SZ减量可以解释为预合并的星系团内气体沿视线稀释,而综合表面质量密度是超临界强透镜效应。
2019-01-24 astro-ph.GA
Strong lensing analysis of Abell 2744 with MUSE and Hubble Frontier Fields images
我们对MUSE在大质量Frontier Fields星系团Abell 2744上获得的观测结果进行了分析。这个新的数据集覆盖了集群核心周围的整个多重成像区域。我们测量光谱红移的HST选择的连续光源与线发射盲检测数据立方体。合并后的星表包含514个光谱红移(其中有414个新发现),包括156个星团成员和326个放大的背景源。我们使用这种红移信息进行强透镜分析的所有多个图像中发现的深前沿场图像,并添加三个新的MUSE检测到的多重成像系统,没有明显的HST对应。组合的强透镜约束包括总共60个系统,总共产生188张图像,其中29个系统和83张图像被光谱证实,使Abell 2744成为迄今为止约束最好的星系团之一。一个参数质量模型,包括两个集群规模的组件在核心和几个集团规模的子结构在较大的半径准确地再现了所有的光谱多重系统,达到0.67”的均方根在图像平面。总的来说,大量的光谱红移给了我们一个强大的模型,我们估计星系团核心内的质量密度和放大率的系统学通常为~ 9%。
2017-08-11 astro-ph.GA
Cross-Matching of OGLE, GAIA, and Hubble Catalogs: Evaluating the Probability of Resolving Lens Stars in Microlensing Events
本研究通过交叉匹配OGLE和GAIA数据并采用蒙特卡洛模拟,评估了微引力透镜事件中分辨透镜恒星的概率,发现仅0.029%的事件分离超过50毫角秒,并提出了60个更可能观测的事件。
2024-05-26 astro-ph.GA astro-ph.IM astro-ph.SR