Project Dinos I: A joint lensing-dynamics constraint on the deviation from the power law in the mass profile of massive ellipticals
本研究通过77个星系-星系透镜系统的联合分析,结合哈勃存档数据的统一透镜建模与恒星动力学,首次考虑视线效应约束大质量椭圆星系质量分布对幂律的偏离,发现不同红移样本与幂律假设一致性较好,为后续分组分研究质量分布奠定基础。
2024-04-18 astro-ph.GA
Precise strong lensing mass profile of the CLASH galaxy cluster MACS 2129
我们提出了一个详细的强透镜(SL)的质量重建的核心的星系团MACSJ 2129.4-0741($\rm z_{cl}=0.589$)相结合的高分辨率HST测光从CLASH调查新的光谱观测CLASH-VLT调查。背景是$\rm z_{sp}=1.36$的亮红色被动星系,在星团核心有六倍透镜,在三个星团中心成员上方有四个径向透镜图像。另外19个背景透镜星系的光谱证实了我们的VLT调查,包括3个额外的多系统。在透镜效应分析中总共使用了31个多图像。这使我们能够高精度地追踪星系团内部区域的总质量分布($\rm R<100$ kpc)。我们最终的透镜质量模型再现了多个图像系统中确定的集群核心与高精度的$0.4"$。这转化为MACS 2129的高精度质量重建,其被限制在2%的水平。这个星系团有爱因斯坦参数$Θ_E=(29\pm4)"$,在这个半径范围内的投影总质量为$\rm M_{tot}(<Θ_E)=(1.35\pm0.03)\times 10^{14}M_{\odot}$。除了星系团的质量分布,我们还提供了完整的星系团成员光谱数据集和CLASH-VLT巡天中VLT/VIMOS测量的透镜图像。
2017-02-09 astro-ph.GA
Fast Calculation of Gravitational Lensing Properties of Elliptical Navarro-Frenk-White and Hernquist Density Profiles
本文提出了一种新的计算椭圆Navarro-Frenk-White(NFW)和Hernquist密度剖面的引力透镜特性的方法,包括透镜势、偏转角、会聚和剪切,该方法是通过叠加椭圆密度剖面来近似计算的,其中椭圆密度剖面的引力透镜特性的解析表达式是可用的。在由$10^{-4}-10^3$的尺度半径归一化的半径范围内,该模型实现了比$10^{-4}$更好的高分数精度。这些新的近似是$\sim 300$倍的速度求解透镜方程的点源相比,传统的方法诉诸昂贵的数值积分,并在{ \tt glafic}软件中实现。
2021-07-09 astro-ph.GA astro-ph.IM
Strong-lensing Measurement of the Mass-density Profile out to 3 Effective Radii for $z \sim 0.5$ Early-type Galaxies
我们测量了总的质量密度分布的三个有效半径的样本63 $z \sim 0.5$,大质量的早型星系(ETGs)作为强引力透镜,通过联合分析透镜和恒星动力学。该汇编选自三个星系尺度强透镜样本,包括重子振荡光谱巡天(BOSS)发射线透镜巡天(BELLS),BELLS for Galaxy-Ly $α$ EmitteR系统巡天和强透镜遗产巡天(SL 2S)。利用这三个样品提供的宽源红移覆盖范围(0.8- 3.5),我们建立了一个统计上显着的大质量ETG系综,其稳健的质量测量可以在很宽的爱因斯坦半径范围内达到三个有效半径。表征的三维总质量密度分布的幂律轮廓$ρ\propto r^{-γ}$,我们发现,整个样品的平均对数密度斜率为$\langleγ\rangle=2.000_{-0.032}^{+0.033}$($68\%$ CL)与固有的散射$δ=0.180_{-0.028}^{+0.032}$。进一步参数化$\langleγ\rangle$作为红移$z$和爱因斯坦半径与有效半径$R_{ein}/R_{eff}$之比的函数,我们发现这些大质量ETG的平均密度分布在更大的半径和更晚的宇宙时间变得更陡峭,幅度为$\mathrm{d} \langleγ\rangle / \mathrm{d}z = -0.309_{-0.160}^{+0.166}$和$\mathrm{d} \langleγ\rang…
2018-07-03 astro-ph.GA
Constraints on the inner density profile of dark-matter haloes from weak gravitational lensing
我们构造了两种基于弱引力透镜的线性滤波技术来约束暗物质晕密度剖面的内斜率$α$。这两种方法都将所有可用的信息结合到这个单一数字的估计中。在理想化假设下,如果晕圈浓度c已知,则$α$被限制为~15%,如果不知道,则被限制为< 30%。我们认为,不可避免的退化之间的密度剖面斜率和晕浓度不能解除在现实条件下,并显示通过费舍尔矩阵方法的线性组合的$α$和c是最好的约束,我们的过滤透镜数据。这定义了一个新的参数,称为P1,然后将其限制为单个大质量晕的15%。如果许多晕的信号可以叠加,那么它们的密度分布应该被这里提出的线性滤波器很好地约束,其中线性滤波器对集群子结构不敏感。
2010-01-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Baryon effects on the dark matter halos constrained from strong gravitational lensing
模拟有望成为研究暗物质晕中重子效应的有力工具。最近的高分辨率,宇宙学流体动力学模拟(\citealt{Cintio14},DC 14)预测DM晕的内部密度分布系统地依赖于恒星DM质量比($M_{\ast}/M_{\rm halo}$),这被认为是能够提供良好的拟合所观察到的星系的旋转曲线。DC 14轮廓是从仅限于$M_{\rm halo}\le 10^{12}M_{\sun}$的模拟中拟合的,为了研究可能影响所有晕的物理过程,我们将其外推到更大的晕质量,包括星系团。低晕质量时DC 14曲线的内斜率较平坦,当晕质量向$10^{12}M_{\sun}$方向增加时,内斜率接近1,之后迅速减小。我们使用DC 14轮廓的镜头,发现它预测太少的镜头相比,最近的强透镜观测SQLS(\citealt{Inada12})。我们还计算了强透镜概率的模拟密度剖面,继续晕质量从质量端的DC 14($\sim 10^{12}M_{\sun}$)的质量,覆盖星系团(\citealt{Schaller15},Süber15),并发现,这个Süber15模型预测太多的透镜相比,其他模型和SQLS的观测。有趣的是,Sjer15剖面没有核心,但是,像DC 14一样,模拟的旋转曲线与观测数据非常一致。此外,我们表明,标准的两个人口模型SIS+NFW不能匹配最近的SQLS观测大图像分离。
2017-06-11 astro-ph.GA
High-resolution ALMA observations of SDP.81. I. The innermost mass profile of the lensing elliptical galaxy probed by 30 milli-arcsecond images
我们报告了一个详细的建模的质量配置文件的$z = 0.2999$大规模椭圆星系使用30毫弧秒分辨率1毫米阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)图像的星系星系透镜系统SDP. 81。$z = 3.042$红外发光星系的透镜多重图像的详细形态,被发现是由几十个$\lesssim 100$ pc大小的恒星形成团块嵌入在一个$\sim 2$ kpc磁盘,以及复制一个透镜星系的等温椭球与400 pc的核心。核心半径与可见恒星光的半径一致,$\sim 2\,M_{\odot}\,L_{\odot}^{-1}$的质光比与当地的测量值相当,这表明内部1 kpc区域主要是发光物质。预测的质量质心的位置是一致的,在$\simeq 30$ mas与ALMA检测到的非热源,这可能是跟踪活动星系核的前景椭圆星系。一个点源质量的$> 3 \times 10^8\,M_{\odot}$模仿一个超大质量黑洞是必需的,以解释未检测到的背景星系的中心图像,虽然黑洞质量退化的核心半径的椭圆星系。所需的质量是一致的,从著名的黑洞质量和主机速度色散之间的相关性预测。我们的分析表明,强引力透镜的ALMA成像的权力,研究最内部的质量配置文件和中央超大质量黑洞的遥远的椭圆星系。
2015-04-16 astro-ph.GA
The inner dark matter distribution of the Cosmic Horseshoe (J1148+1930) with gravitational lensing and dynamics
利用哈勃空间望远镜(HST)WFC-3广角相机(WFC-3)对宇宙马蹄铁(J1148+1930)强引力透镜系统的内部质量结构进行了详细的分析。除了壮观的爱因斯坦环外,这个系统还显示出一个放射状的弧形。我们利用Gemini观测得到了径向弧反像$z_\text{s,r} = 1.961 \pm 0.001$的红移。为了解开暗物质和发光物质的纠缠,我们考虑了暗物质分布的三种不同轮廓:幂律轮廓、NFW轮廓和NFW轮廓的广义版本。对于发光物质分布,我们基于观测到的光分布,该光分布由三个分量拟合:类似于活动星系核的中心光分量的质点,以及由常数M/L缩放的其余两个扩展光分量。为了进一步约束模型,我们包括公布的速度色散测量的透镜星系,并执行自洽透镜和轴对称牛仔裤动力学建模。我们的模型很好地拟合了观测结果,包括径向弧,独立的暗物质配置文件。根据暗物质的轮廓,我们得到的暗物质分数在60%到70%之间。与我们的复合质量模型,我们发现,径向弧有助于约束内部暗物质分布的宇宙软管独立的暗物质配置文件。
2019-01-09 astro-ph.GA
Biases in inferring dark matter profiles from dynamical and lensing measurements
在旋涡星系旋转曲线中,盘和晕贡献之间的简并使得很难全面了解像我们银河系这样的盘星系中重子和暗物质的分布。使用模拟数据,我们研究如何约束暗物质配置文件从运动学,强透镜,或两者的组合受到假设的影响晕模型。我们比较了四种不同的模型:球形等温和Navarro-Frenk-White晕,以及球形和椭圆形Burkert晕。对于运动学和透镜效应,我们发现不同的模型很好地拟合了数据,但给出的封闭质量与真实质量不一致(即,输入)值。当输入和拟合模型在具有核心或尖点轮廓方面不同时(例如当底层暗物质分布遵循不同轮廓时拟合NFW模型),这尤其值得注意。我们发现,质量偏差与透镜比与运动学更明显,使用这两种方法可以帮助减少偏差,并提供更强的约束暗物质分布。
2018-11-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Strong lensing cross sections for isothermal models - I. Finite source effects in the circular case
强烈的星系-星系透镜效应以弧形和爱因斯坦环的形式产生背景星系的高度放大和扭曲的图像。从统计学上讲,这些效应是量化的,例如,在高度发光的亚毫米星系和引力弧的数量计数中。对这些统计数据建模的两个关键量是放大率和弧形截面。这些通常使用圆形无穷小源近似或有限大小源的射线跟踪模拟来计算。在这项工作中,我们使用的解析解引力弧获得这些截面的图像放大率和长度-宽度比的函数,在封闭的形式,有限的来源。这些解析解提供了简单的解释的数值结果,可以用来测试的计算代码,并可用于快速计算的丰富的远距离源和弧。本文用奇异等温球来模拟透镜,这是对早型星系径向密度分布的一个很好的近似,并且源也是轴对称的。我们推导出图像几何属性的表达式,例如面积以及长度和宽度的几种定义。我们得到了放大截面的精确形式,并推导出一个简单的解析近似覆盖弧和爱因斯坦环制度。圆弧截面得到了爱因斯坦环的形成,并给出了在初等函数。给出了这些结果的微扰展开式,明确地给出了有限源的修正项。
2018-09-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
Probing the cluster pressure profile with thermal Sunyaev-Zeldovich effect and weak lensing cross-correlation
我们将~ \citet{Arnaud10}提出的普适压力剖面(UPP)与最近由Planck测量的热Sunyaev-Zeldovich(tSZ)效应的互相关函数和由红星系团序列透镜巡天(RCSLenS)测量的弱引力透镜效应进行了比较。利用晕模型计算了透镜会聚和康普顿- $y$参数$ξ^{y-κ}$和透镜切变和康普顿-$y$参数$ξ^{y-γ_{\rm t}}$的预报,并利用观测资料拟合了UPP参数。当将宇宙学固定为WMAP 9年或普朗克2018年最佳拟合值时,我们发现一致的UPP参数。最佳约束参数是压力分布浓度$c_{500}=r_{500}/r_{\rm s}$,我们发现$c_{500} = 2.68^{+1.46}_{-0.96}$(WMAP-9)和$c_{500} = 1.91^{+1.07}_{-0.65}$(Planck-2018)用于$ξ^{y-γ_t}$估计。对于WMAP-9和Planck-2018宇宙学,中半径区域$α$参数的形状指数分别被约束为$α=1.75^{+1.29}_{-0.77}$和$α= 1.65^{+0.74}_{-0.5}$。将UPP参数的不确定性解释为压力剖面导致$3$在形状和大小上的不确定性。进一步的研究表明,大部分的互相关信号来自低红移,内晕轮廓($r \leqslant r_{\rm vir}/2$)与晕质量的范围内的$10^{14}$ - …
2020-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
CLASH-X: A Comparison of Lensing and X-ray Techniques for Measuring the Mass Profiles of Galaxy Clusters
我们提出的配置文件的温度(Tx),气体质量,流体静力学质量估计新的和档案X射线观测CLASH集群。我们比较来自XMM和钱德拉观测的测量结果,并将两者与来自CLASH HST和地面透镜数据的引力透镜质量分布进行比较。钱德拉和XMM的电子密度和封闭的气体质量的径向配置文件几乎是相同的,这表明从X射线观测推断的流体静力学质量的差异来自Tx测量的差异。令人鼓舞的是,星团Tx在~100-200 kpc半径处彼此一致,但XMM Tx在较大半径处相对于Chandra Tx系统地下降。的角度依赖的差异,建议额外的调查系统,如XMM点扩散函数校正,渐晕和离轴响应。我们提出的CLASH-X质量剖面比较的形式宇宙学无关和红移无关的圆速度剖面。钱德拉HSE质量配置文件的CLASH透镜配置文件的比率显示在0.3-0.8 Mpc范围内没有明显的径向依赖性。然而,从WL和SaWLens数据推断的平均质量偏倚不同。例如,在一个实施例中,对于WL比较,0.5 Mpc时的加权平均值<b>= 0.12,<b>对于SaWLens比较,= -0.11。XMM HSE质量分布与CLASH透镜分布的比值在0.3-1.0 Mpc范围内显示出明显的径向依赖性,WL比较的加权平均质量偏差<b>值在~1 Mpc时上升至~0.3<b>,SaWLens比较的加权平均质量偏差值为0.25。钱德拉和XMM的封闭气体质量分布上升到0.5 Mpc…
2015-04-13 astro-ph.CO astro-ph.GA
Stacked strong and weak lensing united: Improved measurement of the stellar and dark matter distributions in massive early-type galaxies at $z\sim 0.5$
Department of Physics, Graduate School of Science, Chiba University(千叶大学理学研究科物理学系);Center for Frontier Science, Chiba University(千叶大学前沿科学中心)
结合堆叠强透镜与弱透镜测量,改进红移0.5处大质量早型星系的恒星与暗物质分布约束,发现中心暗物质轮廓符合NFW轮廓,恒星初始质量函数底重,总密度轮廓斜率约-1.96。
2026-11-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
An analytic surface density profile for $Λ$CDM halos and gravitational lensing studies
提出一种适用于$Λ$CDM暗物质晕的解析面密度轮廓,利用双参数及投影浓度参数准确再现$10^{7-11}\\ M_\odot$质量晕结构,在强引力透镜视线扰动体建模中比投影NFW轮廓更精确。
2024-01-03 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
Abundances, masses, and weak-lensing mass profiles of galaxy clusters as a function of richness and luminosity in LambdaCDM cosmologies
我们测试的一致性LCDM宇宙学比较预测的平均性能的星系团的观测。我们使用高分辨率的N体模拟宇宙结构的形成和星系形成的半解析模型来计算的丰度,平均密度分布,和质量的星系团的丰富度和光度的函数,我们比较这些预测的观察斯隆数字巡天(SDSS)maxBCG目录中的集群。讨论了质量丰度关系中的散射、由质量丰度关系重建星系团质量函数以及对弱透镜星系团质量分布的拟合。宇宙学参数的预测的影响进行了研究,通过比较结果从银河系模型的基础上千年模拟(MS)和另一个WMAP 1模拟从WMAP 3模拟。我们发现模拟的弱透镜质量分布和观测到的SDSS maxBCG团簇的分布在形状和振幅上吻合得很好。模拟中的质量-丰度关系与观测关系接近,相差不超过30%。MS和WMAP 1模拟产生的星团丰度与观察到的相似,而WMAP 3模拟中的丰度要低2-3倍。模拟和观测之间的星系团丰度、质量和密度振幅的差异可以归因于基础宇宙学参数的差异,特别是功率谱归一化σ_8。预测和观测之间的更好的一致性应该通过归一化$0.722<sigma_8<0.9$(可能更接近上限值)来实现,即在两个模拟集的基础值之间。
2009-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Galaxy cluster virial quantities from extrapolating strong lensing mass profiles
本研究通过强引力透镜质量轮廓外推,发现NFW、Hernquist和beta模型最适合拟合九个巨大星系团的总质量轮廓,且外推得到的M200c与弱透镜结果接近,为推断星系团维里质量提供了简便方法。
2025-05-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
Compact Groups analysis using weak gravitational lensing
我们提出了一个弱透镜分析的SDSS紧群(CG)的样本。使用测得的径向密度对比度分布,我们推导出平均质量的假设下,球对称,获得速度色散的奇异等温球模型,$σ_V = 270 \pm 40 \rm ~km~s^{-1}$,和NFW模型,$R_{200}=0.53\pm0.10\,h_{70}^{-1}\,\rm Mpc$。我们测试了三种不同的定义的CG中心,以确定最好的痕迹真正的暗物质晕中心,得出的结论是光度加权中心是最合适的选择。我们还研究了透镜信号对CG物理半径,组表面亮度和形态混合的依赖性。我们发现,更集中的星系成员的群体表现出更陡峭的质量分布和更大的速度色散。我们认为,这两个,一个可能的较低比例的闯入者和一个真正的陡峭的轮廓,可能在这种影响中发挥作用。直接的速度色散估计从成员光谱产生$σ_V \approx 230 \rm ~km~s^{-1}$与我们的透镜结果一致。
2017-02-01 astro-ph.CO astro-ph.GA
Using Strong Lensing to Detect Subhalos with Steep Inner Density Profiles
Princeton University(普林斯顿大学);Newcastle University(纽卡斯尔大学);Center for Computational Astrophysics, Flatiron Institute(平顿研究所计算天体物理中心);Carnegie Observatories(卡内基观测站);Tel Aviv University(特拉维夫大学)
本文研究了暗物质次亚晕的内密度分布对强引力透镜观测检测能力的影响,发现陡峭内分布的次亚晕在复杂质量模型下仍可被检测,而NFW分布的次亚晕则难以检测。
2026-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
A weak lensing comparability study of galaxy mergers that host AGNs
我们使用弱引力透镜比较了三种不同类型星系的总质量密度分布:(i)29个星系中存在z~0.32的类星体,这些类星体处于后星爆(PSQ)阶段,具有高恒星形成,表明最近的合并活动,(ii)来自SLACS样本的22个大椭圆星系,它们没有z~0.23的类星体,和(iii)17个星系,拥有中等亮度的类星体,z~0.36,由盘不稳定性提供动力,但没有强烈的恒星形成。在最初的测试中,我们没有发现星系合并状态与晕轮廓之间存在联系的证据,PSQ轮廓与其他两个样本的PSQ轮廓相当,并且与Leauthaud等人(2014)对COSMOS中中等亮度类星体的研究一致。考虑到两个类星体样本的兼容性,我们将它们结合起来,没有发现黑洞活动和暗物质晕之间存在任何联系的证据。所有三种质量分布图均与当前数据中的等温线一致。
2015-05-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Symbolically regressing dark matter halo profiles using weak lensing
University of Oxford(牛津大学);Sorbonne Université(索邦大学);CNRS(法国国家科学研究中心);Institut d’Astrophysique de Paris (IAP)(巴黎天体物理研究所);University of Portsmouth(朴茨茅斯大学)
本文提出利用符号回归算法ESR,通过观测数据约束暗物质晕密度分布,发现某些分布优于NFW模型,并指出使用错误模型可能导致偏倚。
2026-01-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
Do assumptions about the central density of subhaloes affect dark matter annihilation and lensing calculations?
本研究系统评估次暗晕中心密度假设对暗物质湮灭和引力透镜计算的影响,发现湮灭率对内部密度分布高度敏感,而透镜信号可用简单剥离模型近似。
2025-06-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Inclination-Dependent AGN Flux Profiles From Strong Lensing of the Kerr Space-Time
最近的类星体微透镜观测已经将类星体的X射线辐射尺寸限制在大约10个引力半径,比光学辐射尺寸小一个数量级。使用一个新的射线跟踪代码的克尔时空,我们发现,所观察到的X射线通量的强烈影响的重力场的中心黑洞,即使在中等倾角的观察者。结合Kerr透镜效应和投影效应,计算了活动星系核在光学和X射线波段与倾角相关的通量剖面,为以后的研究提供参考。我们进一步研究的依赖关系的X射线光通量比的倾斜角所造成的差分透镜畸变的X射线和光发射,假设几个电晕的几何形状。在某些情况下,正常类星体的强透镜X射线与光学放大率之比可以改变约10倍,而宽吸收线类星体(BALs)和遮蔽类星体的X射线与光学放大率之比可以改变约10倍。将我们的结果与在正常和宽吸收线类星体中观测到的分布进行比较,我们发现放大率的倾斜角依赖性可以显著改变X射线与光通量比的分布。特别是,光谱斜率参数$α_{ox},$ $0.3838\log F_{2 keV}/F_{2500 Å}$的平均值,可以在正常和宽吸收线类星体之间相差约0.1-0.2,这取决于日冕的几何形状,这表明BALs中有更大的内禀散射。
2012-11-12 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Detecting low-mass haloes with strong gravitational lensing II: constraints on the density profiles of two detected subhaloes
本研究通过四种密度轮廓模型分析两个引力透镜系统中的低质量子晕,发现其内部密度斜率陡峭,NFW轮廓需极高浓度,TNG50模拟的多样性部分缓解了与观测的矛盾,但J0946+1006的恒星含量仍存冲突。
2024-07-17 astro-ph.CO astro-ph.GA
On the mass mismatch between simulations and weak-lensing measurements
最近发现的星系质量测量之间的差异弱透镜和预测的丰度匹配问题我们的宇宙学的理解,或星系晕的连接,或两者兼而有之。我们重新审视了这种紧张局势,考虑,作为模型,不同的宇宙学模拟的插图套件。我们产生了多余的配置文件$RΔΣ$在不同的红移在Illustris-1和IllustrisTNG(TNG 100和TNG 300)模拟的次晕快照,使直接比较弱透镜测量。我们分开的恒星,暗物质和气体的个人贡献内$\approx1$ Mpc(共动长度),超过相关的两个晕项占主导地位。测量值和预测值之间的不匹配比以前的研究更严重:来自IllustrisTNG的$RΔΣ$曲线比测量值高$\approx2$倍。与丰度匹配的结果相反,随着红移的增加,失配几乎没有变化。在以单晕项为主的尺度上,气体对$RΔΣ$剖面的贡献为$5-10\%$。不同的程序连接恒星和晕质量(丰度匹配,宇宙学模拟)仍然显着不一致与弱透镜测量,但它们的趋势是不同的。因此,通过丰度匹配论证所主张的宇宙学参数的变化可能无法解决这种紧张关系。此外,目前在模拟中选择孤立大质量星系的标准容易受到分辨率问题的影响,并且可能不符合观测标准。气体的贡献是不可忽略的(目前占次要地位),即使解决了恒星和晕质量的主要差异,它将是LSST时代系统学的一个可观的来源,当$RΔΣ$配置文件的不确定性预计将小$\approx10$倍。
2019-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Evidence for radial variations in the stellar mass-to-light ratio of massive galaxies from weak and strong lensing
结合恒星动力学和强引力透镜,可以对大质量星系的初始质量函数(IMF)进行约束。然而,这种方法受到暗物质密度分布和恒星质光比之间简并的限制。在这项工作中,我们减少这种简并结合弱透镜与强透镜和恒星运动学。我们的分析基于两个星系样本:SLACS调查的45个强透镜和SDSS主要光谱样本中的1,700个大质量静止星系,以及Hyper Suprime-Cam调查的弱透镜测量。我们使用贝叶斯分层方法来联合建模所有三个观测。我们拟合的数据与模型的复杂性不同,并表明,一个模型与径向梯度的恒星质量与光的比例,需要同时描述两个星系样本。这个结果是由具有非常陡峭的总密度分布的强透镜的子集驱动的,其不能由没有梯度的模型拟合。我们的测量无法确定是否$M_*/L$梯度是由于固定IMF的恒星星族参数的变化,或在IMF本身的梯度。包含$M_*/L$梯度显着降低推断IMF归一化,与以前的基于透镜的研究相比,与确切的值取决于假设的暗物质配置文件。强透镜选择的主要作用是使恒星质量分布向高质量端移动,而在恒星质量不变的情况下,对晕质量和恒星IMF分布的影响不明显。
2018-09-09 astro-ph.CO astro-ph.GA