JWST lensed quasar dark matter survey V: Hints of self-interacting dark matter from 29 quadruply imaged quasars
University of Chicago(芝加哥大学);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙学物理研究所);University of California, Merced(加州大学默塞德分校);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所);Carnegie Observatories(卡内基观测站);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Universidad Andres Bello(安德烈斯贝略大学);Millennium Institute of Astrophysics, Chile(智利天体物理千年研究所);California Polytechnic State University(加州州立理工大学)
利用 29 个四重成像类星体的透镜信号,推断出核心坍缩暗物质晕的丰度,发现数据强烈支持自相互作用暗物质而非冷暗物质,贝叶斯因子达 6:1 至 24:1。
2026-10-16 astro-ph.CO astro-ph.GA
Quantum fluctuations masquerade as halos: Bounds on ultra-light dark matter from quadruply-imaged quasars
超轻暗物质(Ultra-light dark matter,ULDM)是指一类理论,包括超轻轴子,其中质量为$m_ψ < 10^{-20}\, \rm{eV}$的粒子构成了暗物质的重要部分。星系尺度的德布罗意波长将这些理论与冷暗物质(CDM)区分开来,抑制了亚星系尺度上结构的总体丰度,并在晕的密度分布中产生了波浪状的干涉现象。以约束粒子质量为目的,我们分析了11个四重像强引力透镜的通量比。我们占抑制的晕质量函数和浓度-质量关系预测的ULDM理论,和主机晕密度分布的波动,校准模型的波干扰对银河系规模的晕的数值模拟。我们发现,颗粒状结构的晕密度分布,特别是波动的幅度,显着影响图像通量比,因此推断来自这些数据的粒子质量。我们推断CDM与ULDM的相对似然性分别为8:1、7:1、6:1和4:1,颗粒质量分别为$\log_{10}(m_ψ/\rm{eV})\in[-22.5,-22.25], [-22.25,-22.0],[-22.0,-21.75], [-21.75,-21.5]$。重复分析并忽略与波干涉效应相关的波动,我们获得了CDM到ULDM的相对可能性,粒子质量在98:1,48:1,26:1和18:1的相同范围内,突出了与波动相关的图像通量比的显著扰动。然而,我们的结果不利于$m_ψ < 10^{-21.5}\,\rm{eV}$最轻的粒子质量,增加了超轻轴子作为可行的暗物质候选者的压…
2022-09-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Model-free analysis of quadruply imaged gravitationally lensed systems and substructured galaxies
多重图像引力透镜系统,特别是四边形,在确定星系质量的数量和分布方面是非常宝贵的。这通常通过使用参数化或自由形式方法的体量建模来完成。提取关于透镜质量分布的信息的另一种方式是使用透镜简并和不变量。在适用的情况下,它们允许人们在没有模型拟合的情况下得出关于整个镜片类别的结论。在这里,我们使用近似的,但观察上有用的不变量形成的三个相对极角的四边形图像周围的镜头中心,以表明许多光滑的椭圆+剪切镜头可以重现相同的一组四像角的观测误差。这一结果使我们能够以无模型的方式显示一般类型的光滑椭圆+剪切透镜在图像相对角度的三维(3D)空间中的样子,并且这种分布与观察到的四边形不匹配。我们的结论是,即使光滑的椭圆+剪切透镜可以复制个人的四,他们不能复制的四人口。很可能需要的是子结构,其质量大于那些导致quads中通量比异常的质量,或者明亮或黑暗的邻近扰动星系。
2015-10-18 astro-ph.GA
Weak Lensing by Line-of-sight Halos as the Origin of Flux-ratio Anomalies in Quadruply Lensed QSOs
本文利用四重像在一个协调的LCDM宇宙中研究了类星体-星系强透镜系统中质量小于10^7太阳质量的视晕和次视晕的弱透镜效应。利用从N体模拟中获得的多项式拟合的非线性功率谱P(k),可以分辨质量为M ~ 10^5太阳质量的晕,或同向波数为k ~ 3*10^2 h/Mpc的结构,我们发现由于干涉晕引起的放大率扰动与主透镜的放大率扰动之比通常为~在不考虑主透镜内部子结构影响的情况下,对6个观测到的类星体-星系透镜系统在中红外波段的四重像,预测值与估计值符合得很好。我们还发现,6个透镜的收敛扰动的估计幅度增加与理论模型预测的源红移。利用外推的物质功率谱,我们证明了视线中质量为M=10^3-10^7太阳质量的小晕或亚晕,或者同向波数k=3*10^2-10^4 h/Mpc的结构可以显著影响透镜图像的放大率。类星体-星系强透镜系统中的通量比异常为我们研究质量小于10^6太阳质量的小晕的成团性质提供了一个独特的途径。
2012-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
TDCOSMO: XX. WFI2033--4723, the First Quadruply-Imaged Quasar Modeled with JWST Imaging
Department of Physics and Astronomy, UCLA(加州大学洛杉矶分校物理与天文系);Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University(纽约州立大学石溪分校物理与天文系);Department of Astronomy and Astrophysics, University of Chicago(芝加哥大学天文与天体物理系);Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago(芝加哥大学卡弗里宇宙物理学研究所);Center for Astronomy, Space Science and Astrophysics, Independent University, Bangladesh(孟加拉国独立大学天文学、空间科学与天体物理中心);Research Center for the Early Universe, Graduate School of Science, The University of Tokyo(东京大学理学研究科早期宇宙研究中心);IPAC, California Institute of Technology(加州理工学院红外处理分析中心);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
本研究利用JWST数据构建首个四重成像类星体WFI2033--4723的时间延迟宇宙学透镜模型,通过新PSF建模技术提升参数精度,将费马势差精度提高22%,证实了JWST在该领域的突破性潜力。
2025-10-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Elucidating Galaxy Population Properties Using a Model-Free Analysis of Quadruply Imaged Quasar Lenses From Large Surveys
本研究针对中等红移强透镜星系族性质不明的问题,提出基于四重透镜类星体像性质三维子空间的无模型分析技术,发现像性质距离度量$η$与星系性质距离度量$ζ$的明确关系,为利用未来大巡天样本估算星系族性质提供新途径。
2024-06-21 astro-ph.GA
What Makes Quadruply Lensed Quasars Quadruple?
在已知的强透镜类星体系统中,约25%的类星体系统具有足够平坦的引力势(并且源充分对齐),可以产生四个图像而不是两个。透镜星系的投影变平和来自邻近星系的潮汐都有助于潜在的四极。维特的双曲线和韦恩的椭圆允许从类星体图像的位置确定整体四极。透镜星系的位置决定了内禀椭圆率和潮汐切变对四极的不同贡献。在31个具有统计显著分解的四重透镜类星体系统中,15个是可靠的($2σ$)或暂时的($1σ$)剪切主导的,11个是可靠的或暂时的椭圆主导的。对于剩余的8个,这两种效应对四倍透镜的组合截面(此处新导出)的贡献大致相等。这一观测结果与Oguri & Marshall(2010)的椭圆率主导的预测存在很大差异。
2021-04-29 astro-ph.GA
COSMOGRAIL XVI: Time delays for the quadruply imaged quasar DES J0408-5354 with high-cadence photometric monitoring
我们目前的时间延迟测量新的四重成像类星体DES J 0408 -5354,第一个四重成像类星体中发现的暗能量调查(DES)。我们的结果是可能的,通过实施一个新的观测策略,使用几乎每天的观测与MPIA 2.2米望远镜在拉西拉天文台和深曝光达到信噪比约1000每类星体图像。这种数据质量使我们能够捕捉到类星体的小光度变化(几个mmag rms),作用于比微透镜短得多的时间尺度,因此使时间延迟测量对微透镜非常鲁棒。在仅仅7个月的时间里,我们非常准确地测量了DES J 0408 -5354中的一个时间延迟:Dt(AB)= -112.1 +- 2.1天(1.8%),仅使用MPIA 2.2 m数据。结合1.2米欧拉瑞士望远镜的数据,我们还测量了两个延迟,涉及系统的D分量Dt(AD)= -155.5 +-12.8天(8.2%)和Dt(BD)= -42.4 +-17.6天(41%),其中所有的误差条包括系统学。将这些时间延迟转化为宇宙学约束将需要深层HST成像或地基自适应光学(AO),以及透镜星系速度场的信息。
2017-10-10 astro-ph.GA astro-ph.IM
Gaia GraL: Gaia DR2 Gravitational Lens Systems. III. A systematic blind search for new lensed systems
目标:在这项工作中,我们的目标是提供一个可靠的引力透镜(GL)候选人的基础上,在整个盖亚数据发布2(盖亚DR2)进行搜索。我们还表明,来自盖亚卫星的唯一天体测量和测光信息为监督学习方法提供了足够的见解,可以自动识别GL候选者,其效率与基于图像处理的方法相当。研究方法:我们模拟了106,623,188个由两个以上图像组成的透镜系统,基于在存在外部剪切的情况下表征非奇异等温椭球透镜模型的规则参数网格。这些模拟被用作训练和测试我们的监督学习模型的输入,该模型由极端随机树组成。后者最终用于为2,129,659个天体集群中的每个集群分配一个判别值,该判别值反映了我们的模拟与每个集群的观测相对位置和通量相匹配的能力。一旦补充了额外的约束条件,这些判别值允许我们从聚类列表中识别GL候选。结果如下:我们报告发现了15个新的四重成像透镜候选者,角间距小于6”,并通过恢复13个已知的四重成像系统中的12个来评估我们方法的性能,这些系统的所有组件都在Gaia DR 2中检测到,偶然的星团作为透镜系统的错误分类率低于1%。类似地,我们的方法关于四重成像系统的识别能力,其中在盖亚DR2中检测到三个图像,通过恢复13个已知的四重成像系统中的10个来评估,其中一个构成图像被丢弃。相关的误分类率在5.8%到20%之间变化,这取决于我们决定删除的图像。
2019-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
A closer look at the quadruply lensed quasar PSOJ0147: spectroscopic redshifts and microlensing effect
我提出了及时的光谱跟踪新发现的,四倍透镜类星体PSOJ 0147从泛星1调查。新获得的光谱与GMOS的双子座北望远镜上,使我们能够确定的红移的前景透镜星系和背景透镜类星体是z=0.572和2.341,提供坚实的基础,宇宙学与未来的高节奏光度监测。我还检查了两个类星体图像的差异光谱,揭示了微透镜效应。长期的光谱跟踪将揭示活动星系核的结构及其环境。
2018-01-05 astro-ph.GA
Is every strong lens model unhappy in its own way? Uniform modelling of a sample of 13 quadruply+ imaged quasars
强引力透镜系统与四倍成像类星体(quads)是独特的探针,以解决宇宙学和天体物理学中的几个基本问题。虽然它们本质上非常罕见,但正在进行和计划中的宽视场深空调查将在未来十年内发现数千个这样的系统。因此,至关重要的是设计一个通用的框架来模拟强透镜系统,以应对这种大量涌入,而不受专家调查时间的限制。我们提出了这样一个通用的建模框架(与公开可用的软件Lenstronomy实现),并将其应用于统一建模三波段哈勃空间望远镜宽视场相机3的13个四边形图像。这是迄今为止最大的统一建模的四边形样本,为各种研究铺平了道路。为了说明样本的科学内容,我们研究了偏转器中质量和光分布之间的对齐。这些分布的位置角是对齐的,除非有很强的外部剪切。然而,我们没有发现光的椭圆率和质量分布之间的相关性。我们还表明,所观察到的图像之间的通量比偏离简单的光滑模型的预测显着。偏离在最蓝的波段中最强,这与微透镜效应是除了millilensing之外的主要原因相一致。未来的论文将利用这一丰富的数据集结合地面光谱和时间延迟,以确定数量,如哈勃常数,自由流长度的暗物质,和初始恒星质量函数的归一化。
2020-09-03 astro-ph.GA
Another Quadruply Lensed Quasar from the VST-ATLAS Survey
我们报告了在VST-ATLAS巡天中观测到的WISE 025942.9-163543源的四重性质。两张最亮的图像的光谱显示了z=2.16的类星体发射线。该系统是通过将W1-W2 > 0.7的WISE源的ATLAS“切割”(如果可能的话)分成三个分量而发现的。后续麦哲伦图像被用来获得天体测量和g和i测光,i=18.78和19.73,分别为最亮和最暗的组件。在z=0.905处观察到吸收线,但在PSF拟合和减法之后,几乎没有证据表明存在透镜星系。Saha和Williams(2003)将ATLAS 0259-1635归类为短轴四轴星系。较大和较小的直径分别为1.57和1.32角秒。模拟透镜星系作为一个奇异的等温球与外部剪切,最大和最小的预测放大率分别为10.8和6.4。
2018-05-04 astro-ph.GA
Varstrometry for Off-nucleus and Dual Subkiloparsec AGN (VODKA): Three Quadruply Lensed Quasars at Cosmic Noon in HST and JWST
Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);Wuhan University(武汉大学);Institute for Advanced Study(普林斯顿高等研究院);Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院)
本文利用HST和JWST对三个四重棱镜准星进行成像观测,研究其在红移z=2.550、2.975和1.500处的几何配置,并通过测量的爱因斯坦半径重建系统结构,发现这些棱镜galaxies具有典型的de Vaucouleurs n_Sérsic分布和有效半径,且红移范围较窄,属于中间到高红移的早型galaxies,为未来高分辨率棱镜观测提供了新目标。
2026-06-04 astro-ph.GA
Revised Lens Model for the Multiply-Imaged Lensed Supernova, "SN Refsdal", in MACS J1149+2223
我们提出了一个修正的透镜模型MACS J1149+2223,其中第一个解决多重成像透镜超新星被发现。晶状体模型基于Johnson等人(2014)的模型,并进行了一些修改。我们从新发现的超新星的宿主星系包括更多的透镜约束,并增加了模型的灵活性,以便更好地再现该星系附近的透镜信号。修正后的模型准确地重建了透镜超新星的位置,提供了放大倍数,并预测了超新星实例之间的时间延迟。最后,我们重建了宿主星系的源图像,并将超新星定位在它的一个旋臂上。该镜头型号的产品可通过MAST向社会提供。
2015-02-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitationally lensed extended sources: the case of QSO RXJ0911
在简要回顾了扩展源的引力透镜机制之后,本文探讨了类星体RXJ 0911的宿主星系--一个高红移(z~2.8)的四重成像类星体的特殊情况。问题的非线性,连同接近的源的一个尖点的透镜内焦散,有重要的后果的依赖性的图像外观的大小和形状的源。他们预期的主要特点和他们的解释源扩展和形状的研究在一个简单的精神和高灵敏度和空间分辨率的图像,将很快达到与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)的完成分析准备。特别地,讨论了由相对图像亮度携带的关于源尺寸的信息。扩展到其他类型的四重成像类星体的结果进行了简要的考虑。
2013-03-15 astro-ph.GA
ALMA Lensing Cluster Survey: a strongly lensed multiply imaged dusty system at $z\geq$6
我们报告发现了一个本质上暗淡的,五倍成像的,尘埃星系MACS 0600-z6在红移$z=$ 6.07通过集群MACS 0600.1 -2008($z$ =0.46)。一个$\simeq4σ$尘埃探测器在1.2毫米处被发现,这是ALMA透镜星团巡天(ALCS)的一部分,ALMA正在进行的大型项目,红移是通过在一篇配套论文中描述的[C II] 158 $μ$ m发射得到的。此外,GMOS/Gemini-North的光谱跟踪显示星系光谱中有一个断裂,与该红移处的莱曼断裂一致。我们使用一个详细的质量模型的集群和推断放大率$μ\gtrsim$ 30为最放大的图像,这个星系,这提供了一个前所未有的机会,探测宇宙再电离结束时的亚发光星系的物理特性。根据光谱能量分布,我们推断出经透镜校正的恒星质量和尘埃质量分别为$\rm{2.9^{+11.5}_{-2.3}\times10^9}$和$\rm{4.8^{+4.5}_{-3.4}\times10^6}$ $\rm{M_{\odot}}$,恒星形成速率为$\rm{9.7^{+22.0}_{-6.6} M_{\odot} yr^{-1}}$,内禀尺寸为$\rm{0.54^{+0.26}_{-0.14}}$ kpc,光度加权年龄为200 $\pm$ 1亿年。引人注目的是,这个相对年轻的星系中的尘埃产生率似乎比同等的低红移源所观察到的要大。我们讨论,如果这意…
2021-01-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
JWST's PEARLS: 119 multiply imaged galaxies behind MACS0416, lensing properties of caustic crossing galaxies, and the relation between halo mass and number of globular clusters at $z=0.4$
本文利用HST和JWST数据为星系团MACS J0416.1-2403构建了包含119个多重成像星系的新透镜模型,提供了焦散穿越弧的时间延迟和放大率预测,并证实球状星团数量可作为暗晕质量的有效代理。
2024-08-12 astro-ph.CO astro-ph.GA
An edge-on disk in the quadruply lensed quasar cross GraL~J181730853+272940139
通过大规模、多波段的地面调查和最近从{ \it Gaia}太空任务获得的源目录进行的数据挖掘,导致了已知引力透镜类星体数量的激增,其中包括一些不寻常的系统。其中一个新发现的系统是GraL~J181730853+272940139。这个系统在Delchambre等人2018年报道,并通过{ \it Gaia} Data Release 2中的机器学习搜索被确定为四重透镜类星体候选者,其中它由三个具有最大分离$1.8''$的源组成。莱蒙等人在《预备》(私人通讯)中通过光谱证实它是一个源红移为$z=3.07$的透镜类星体。迄今为止,该系统的质量模型尚未发表,可用的最高分辨率成像数据来自PanSTARRS 1 \citep{chambers16},在$grizy$过滤器中观察到$\sim1.0''-1.3''$。在这里,我们提出了J1817+2729的第一个质量模型,其中包括测量的相对天体测量和透镜星系的形态,使用新获得的斯巴鲁/FOCAS成像。
2018-09-30 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
Weak Lensing by Minifilament or Minivoid as the Origin of Flux-ratio Anomalies in Lensed Quasar MG0414+0534
本文研究了通量比异常的四重透镜类星体MG 0414 +0534的视向微结构的弱透镜效应。我们发现,观测到的通量比异常可以用视线中存在微暗丝或微空洞来解释,微暗丝或微空洞的表面质量密度为10^(8-9)h^(-1)太阳质量/角秒^[2],而不考虑透镜星系中的暗晕。可能的微暗条/微空洞造成的天体测量扰动<~ 0.001角秒,并且在显示异常的图像位置处,这些扰动引起的会聚扰动的振幅为~ 0.004-0.008。为了区分透镜星系中具有视微结构的模型和具有次晕的模型,我们需要精确测量透镜星系周围的投影会聚和剪切。当源尺寸> ~100 pc时,微分放大效应可以打破模型的简并性.使用干涉仪在亚毫米波段的观测将使我们能够确定通量比异常的起源。
2014-12-14 astro-ph.CO astro-ph.GA
The next step in galaxy cluster strong lensing: modeling the surface brightness of multiply-imaged sources
本文针对星系团强透镜系统 SDSS J1029+2623,提出多平面扩展表面亮度建模方法,融合HST像素数据、多重像位置与MUSE光谱约束,提升了源重建和视线晕质量测定精度。
2024-10-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA Lensing Cluster Survey: Bright [CII] 158 $μ$m Lines from a Multiply Imaged Sub-$L^{\star}$ Galaxy at $z=6.0719$
我们在ALMA透镜星系团巡天(ALCS)的$z=6.0719\pm0.0004$观测到了一个强放大和多重成像的($μ\sim20-160$)亚$L^{*}$($M_{\rm UV}$ = $-19.75^{+0.55}_{-0.44}$)莱曼破裂星系(LBG)的亮[CII] 158 $μ$ m谱线。在$\geq$ 8 $σ$上,在268.7 GHz处确定了发射线,正好位于大质量星系团RXCJ 0600 $-$ 2007后面的LBG的两个多重图像的位置。我们的镜头模型,更新了VLT/MUSE的最新光谱,表明LBG的一个子区域穿过焦散,并被透镜化为一个长的($\sim6''$)弧,局部放大率为$μ\sim 160$,其中[CII]线也被显着检测到。源平面重建解决了星际介质(ISM)的结构,显示[CII]线是同空间的静止帧紫外连续在$\sim$ 300 pc的规模。[CII]线的性质表明,LBG是一个旋转主导的系统,其速度梯度解释了整个LBG和它的子区域之间的红移的微小差异。从LBG的次区域到整个区域的恒星形成率(SFR)- $L_{\rm [CII]}$关系与本星系的一致。我们评估了$z=6$的[CII]光度函数的暗端的下限,发现它与半解析模型的预测和局部SFR- $L_{\rm [CII]}$关系与$z=6$的SFR函数的预测是一致的。这些结果意味着局域SFR- $L_{\rm [C…
2021-01-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Witt's hyperbola is both predicted and observed to pass close to the lensing galaxies in quadruple quasars
该研究验证了Witt双曲线经过透镜星系附近的结论,测得39个孤立透镜系统的偏移中值为0.033角秒(约1%爱因斯坦环半径),提出将最亮像素作为中心的改进方法,可降低透镜模型拟合的维度。
2024-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
`Upper-Limit Lensing': Constraining galaxy stellar masses with singly-imaged background sources
强引力透镜效应可以精确测量低红移($z$ $\lesssim$ 0.05)早型星系的恒星质光比$Υ$,从而探测恒星初始质量函数(IMF)的可能变化。然而,真正的多个成像透镜系统是罕见的,阻碍了附近的大型透镜样品的建设。在这里,我们提出了一种方法来推导上限$Υ$在星系与单一的近投影背景源,没有反图像被检测到,下降到一些相对通量限制。我们提出了一个证明的原则应用到三个星系积分场观测从不同的仪器。在我们的第一个案例研究中,仅获得了对$Υ$的弱约束。在第二种情况下,没有可检测的反像排除了比Salpeter IMF预期的更高的恒星质量。在第三个系统中,目前的观测并没有产生一个有用的限制,但我们的分析表明,如果恒星质量比银河系IMF的预期更大,更深入的观测应该会揭示一个相反的图像。我们讨论了我们的方法如何可以帮助扩大目前的低$z$星系的透镜约束的样本,无论是通过增加上限$Υ$和指导后续的有前途的单图像系统在寻找更暗淡的反图像。
2018-08-24 astro-ph.GA
Searching for supernovae in the multiply-imaged galaxies behind the gravitational telescope A370
大质量星系团的强透镜效应可以提供流量的放大,甚至可以提供位于它们后面的星系的多重图像。这种现象有助于观测高红移超新星(SNe),否则将无法被发现。Ia型超新星(SNe Ia)的探测特别令人感兴趣,因为它们的标准亮度,因为它们可以用来改善集群透镜模型或宇宙学参数测量。我们提出了一个地面,近红外搜索透镜SNe背后的星系团阿贝尔370。我们的调查是基于15个时期的J波段观测与HAWK-I仪器的甚大望远镜(VLT)。我们利用哈勃空间望远镜(HST)的测光来推断多重成像星系的整体性质。使用最近发表的透镜模型的Abell 370,我们还提出了预测的放大率和图像之间的时间延迟。在我们的调查中,我们没有发现来自Abell 370背后的13个透镜星系的47个多重图像的任何活SNe。这与根据测得的恒星形成率计算的$0.09\pm0.02$ SNe的预期一致。我们比较了在我们的调查中发现强透镜SNe的期望,并在哈勃前沿场(HFF)计划期间与HST进行了比较。我们还展示了搜索活动的期望,可以进行与未来的设施,如詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)或宽视场红外巡天望远镜(WFIRST)。我们表明,JWST上的NIRCam仪器将是敏感的大多数SN多个图像中的强透镜星系,因此将能够测量它们的时间延迟,如果观测相应地安排。
2018-02-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
Doubly imaged quasar SDSS J1515+1511: time delay and lensing galaxies
我们分析了引力透镜系统SDSS J1515+1511的新光学观测。其中包括用利物浦望远镜(LT)在$r$波段进行为期2.6年的光度监测,以及用利物浦望远镜和加那利大望远镜(GTC)进行光谱跟踪。我们的$r$波段LT光变曲线覆盖了双成像类星体在$z_{\rm s}$ = 2.049处的静止微透镜期,这使我们能够稳健地估计两个图像A和B之间的时间延迟:211 $\pm$ 5天(1 $σ$置信区间; A领先)。不幸的是,主要的透镜星系(G1)是如此的暗淡和接近明亮的类星体,它是不可行的,以准确地提取其光谱通过GTC数据。然而,假设假定红移$z_{\rm G1}$ = 0.742,我们用遥远类星体的GTC和LT光谱讨论了G1的宏观透镜放大、消光和微透镜效应。新的约束的时间延迟和宏透镜放大率基本上不改变以前的调查结果的质量规模的G1和外部剪切,而红移的透镜质量被发现是一致的假设值的$z_{\rm G1}$。这是G1确实位于$z_{\rm G1}$ = 0.742的明显证据。从GTC的数据中,我们还获得了两个额外的对象(次级星系G2和一个新的吸收系统)的红移,并讨论了它们在透镜场景中可能的作用。
2017-01-16 astro-ph.GA
Discovering Substellar Dark Matter Halos with Astrometric Weak Lensing of Multiply Imaged Quasars
Stanford University(斯坦福大学);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);The University of Tokyo(东京大学)
该研究提出用多成像类星体的天体测量弱引力透镜探测亚恒星暗物质晕,可将引力透镜灵敏度延伸至比迄今最小暗物质结构低12-14个数量级,还能约束暗物质粒子质量等关键参数。
2026-10-05 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
A Multiply-Imaged z $\sim$ 6.3 Lyman Alpha Emitter candidate behind Abell 2261
虽然莱曼- $α$($\mathrm{Ly}α$)发射线是在$z\lesssim 6$研究星系的重要工具,但在明显更高的红移处找到Ly $α$发射体(LAE)却更具挑战性,这可能是因为在$z\sim6$之上的星系际介质的中性增加。在$z>6$上具有极高静止框架Ly $α$等效宽度的半导体层EW(Ly $α$)$\gtrsim 150$是Ly $α$后续观测的良好候选者,并且由于其不寻常的颜色而可以在多波段成像调查中脱颖而出。我们已经进行了光度搜索这样的对象在集群透镜和超新星调查与哈勃(CLASH),并在这里报告的识别三个可能的引力透镜图像的一个单一的LAE候选人在$z\sim6.3$,后面的星系团阿贝尔2261($z = 0.225$)。在这个过程中,我们还用Keck/MOSFIRE测量了Abell 2261后面的一个多重成像星系的第一个光谱红移,位于$z = 3.337$。这使我们能够校准透镜模型,进而用于研究候选LAE的特性。人口III星系光谱能量分布(SED)模型拟合CLASH宽带测光的可能LAE提供了一个稍好的拟合比人口I/II模型。最佳拟合模型表明,EW(Ly $α$)$\approx 160$在星际和星系际介质中吸收后,会发生内禀振荡.未来的光谱观测将检验这一预测,并对这一物体的形态有更多的了解,这表明它可能是两个较小星系的合并。
2016-10-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
iPTF16geu: A multiply imaged, gravitationally lensed type Ia supernova
我们报告了一个多重成像的引力透镜Ia型超新星,iPTF 16 geu(SN 2016 geu),在红移$z=0.409$的发现。这种现象可以被识别出来,因为恒星爆炸产生的光被干预星系中物质周围的空间曲率放大了50倍以上。我们使用高空间分辨率的观测来解析透镜超新星的四张图像,距离前景星系中心约0.3”。观测探测的物理尺度为$\sim$ 1千秒差距,比其他河外引力透镜研究中的典型尺度要小。大的放大率和对称的图像结构意味着超新星的视线和透镜之间的紧密对齐。这四幅图像的相对放大率为透镜星系的子结构提供了证据。
2017-04-24 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
TDCOSMO XXVI: Uniform lens modeling of eight doubly imaged quasars
Stony Brook University(石溪大学);University of Chicago(芝加哥大学);Independent University, Bangladesh(孟加拉独立大学);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院);Université de Genève(日内瓦大学);Universidad de Valparaíso(瓦尔帕莱索大学);University of Liège(列日大学);Universitat de Barcelona(巴塞罗那大学);Institut Català de Recerca i Estudis Avançats (ICREA)(加泰罗尼亚高级研究所);Institut dEstudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究研究所)
本文通过哈勃空间望远镜多波段观测,首次对八个双像类星体进行统一引力透镜建模分析,揭示了双像系统中弧状表面亮度对质量模型精度的主导作用,并为未来时间延迟宇宙学样本构建提供方法支持。
2026-11-09 astro-ph.CO 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
A Triple Rollover: A third multiply-imaged source at z~6 behind the Jackpot gravitational lens
利用MUSE进行了5小时的自适应光学辅助观测,我们在z=0.222的透镜星系J 0946 +1006(“Jackpot”)后面发现了一个红移为5.975的双成像Ly α源。源分离意味着爱因斯坦半径约为2.5角秒。结合两个先前已知的爱因斯坦环在这个透镜(半径1.4角秒在z = 0.609和2.1角秒在z ~ 2.4),这个系统现在是一个独特的星系尺度的三源平面透镜。我们表明,现有的透镜模型为J 0946 +1006成功地映射到一个共同点上的z=5.975源平面的两个新观察到的图像。新的源将提供对透镜和先前已知的两个源中的质量分布的进一步约束。第三个源还探测了两个新的距离标度因子,它们对宇宙的宇宙学参数很敏感。我们发现,检测到一个新的多重成像发射线源在这个深度的观测并不意外;其他已知镜头的类似数据应该揭示了宇宙学和其他应用的多图像平面系统的更大样本。
2020-06-22 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
VENUS: Strong-lensing model of MACS J1931.8-2635 -- revealing the farthest multiply imaged supernova
Ben-Gurion University of the Negev(内盖夫本-古里安大学);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);The University of Tokyo(东京大学);University of Toronto(多伦多大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
该研究针对星系团MACS J1931.8-2635提出参数化强引力透镜模型,通过新识别的多重成像系统约束模型,预测超新星Eos的图像及相关参数,展示了透镜建模结果并讨论了其在宇宙学绘图中的潜力。
2026-07-08 astro-ph.CO astro-ph.GA
What if LIGO's gravitational wave detections are strongly lensed by massive galaxy clusters?
由于迄今为止在双黑洞(BBH)引力波(GW)探测中所谓的“重黑洞“占优势,以及引力透镜在发现新星系群中继续发挥的作用,我们探讨了GW被大质量星系团强透镜的可能性。例如,如果GW源中的一个GW源实际上位于$z=1$处,则相关联的BH的静止帧质量将减小因子$\sim2$。基于已知的人口BBH GW源和强透镜集群,我们估计一个保守的下限的数目BBH合并检测到每探测器年在LIGO/室女座的当前灵敏度是多重成像,$R_{\rm detect}\simeq10^{-5}{\rm yr}^{-1}$。这相当于拒绝了迄今为止检测到的BBH GW之一在$<\sim4σ$处多次成像的假设。因此,其中一个GW是多重成像的可能性不大,但并非不可能。我们确定了三个光谱证实的强透镜集群,以及约束质量模型内的$90\%$可信的天空定位的BBH GWs从LIGO的第一次观测运行。如果其中一个星系团对其中一个BBH GWs进行了多次成像,我们预测LIGO将探测到这些GWs的$20-60\%$,并且它们将在第一次探测后的三年内到达地球。
2018-01-10 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Speeding up Gravitational Lens Mass Models with Machine Learning: Applications in X-ray Astronomy
Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);University of Southampton(南安普顿大学)
研究利用机器学习加速四重透镜类星体质量模型参数推断,通过模拟训练神经网络预测质量参数和椭圆率,应用于多个四重透镜类星体,提高定位精度和角分辨率,加速质量建模并能应用于新系统。
2026-07-28 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Most Powerful Lenses in the Universe: Quasar Microlensing as a Probe of the Lensing Galaxy
对强引力透镜类星体的光学和X射线观测(特别是当产生四个独立的类星体图像时)不仅确定了透镜星系中的物质数量,而且还确定了有多少是平滑成分,有多少是由致密物质组成的(例如,恒星、恒星残骸、原始黑洞、CDM次晕和行星)。未来的光学巡天将发现成百上千的四重透镜类星体,而灵敏的X射线观测将明确地确定透镜星系中特定位置的光滑物质与混浊物质的比例,并校准恒星质量基本平面,从而确定恒星$M/L$。利用灵敏的亚弧秒X射线成像仪,结合计划的光学观测,一个适度的观测计划可以对大量(数百个)透镜星系进行这些测定,这些星系将跨越$\sim$ $0.25<z<1.5$的红移范围
2019-04-29 astro-ph.GA
A search for Population III galaxies in CLASH. I. Singly-imaged candidates at high redshift
据预测,第三族星系存在于高红移的位置,当受到前景星系团的引力透镜作用时,可能会变得足够明亮,足以用现有的望远镜探测到。第三星族星系表现出强烈的Lya发射,应该进一步从宽带测光,因为他们不寻常的颜色识别。在这里,我们报告的搜索这样的对象在z > 6的图像数据从星团透镜和超新星调查与哈勃(CLASH),涵盖25个星系团在16个过滤器。我们的选择算法返回了五个具有类似Lya颜色特征的单一图像候选者,对于这些候选者,使用当前8-10米级望远镜的地基光谱学应该能够测试Lya线的预测强度。这五个天体都没有被包括在以前的高红移星系候选者的CLASH汇编中。然而,当大网格的光谱合成模型应用到这些对象的研究,我们发现,只有两个这些候选人是显着更好地拟合人口III模型比更平凡,低金属量的恒星星族。
2015-02-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Subversive Role of Excessive External Shear in Concealing Lensing Anomalies
The University of Hong Kong(香港大学);The Hong Kong Institute for Astronomy and Astrophysics, The University of Hong Kong(香港大学香港天文及物理研究所);Chiba University(千叶大学);IFCA, Instituto de Física de Cantabria (UC-CSIC)(坎塔布里亚物理研究所(桑坦德大学-西班牙国家科研委员会联合研究所));Donostia International Physics Center, DIPC(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
研究类星体窄线区域透镜模型异常,发现外部剪切能解决位置异常、减少通量比异常,揭示过度外部剪切在掩盖透镜异常中的颠覆性作用,影响对暗物质子结构及粒子性质的推断。
2026-07-09 astro-ph.CO astro-ph.GA
RELICS: High-Resolution Constraints on the Inner Mass Distribution of the z=0.83 Merging Cluster RXJ0152.7-1357 from strong lensing
强引力透镜(SL)是绘制暗物质分布图的有力手段。在这项工作中,我们进行了SL分析的突出的X射线集群RXJ 0152.7 -1357(z=0.83,也被称为CL 0152.7-1357)的\textit{Hubble Space Telescope}的图像,采取的再电离透镜集群调查(CANUICS)的框架。在先前已知的由RXJ 0152.7 -1357多次成像的$z=3.93$星系之上,我们识别了一个额外的多次图像,由光迹质量方法引导,我们识别了七组新的多次成像背景源,这些背景源由这个星系团透镜,跨越红移范围[1.79-3.93]。在~0.4 $arcmin^2$的小区域内总共看到了25幅多重图像,这使我们能够对内部物质分布施加相对高分辨率的限制。虽然质量适中,但高度的子结构及其非常细长的形状使RXJ0152.7-1357成为其尺寸非常有效的镜头。该集群还包括在EPCICS调查中z~6-7候选者的第三大样本。最后,我们提出了一个比较,我们得到的质量分布和放大率的估计与那些从Lensool模型。这些模型通过MAST档案公开提供。
2019-02-26 astro-ph.CO astro-ph.GA
Please repeat: Strong lensing of gravitational waves as a probe of compact binary and galaxy populations
引力波源的强引力透镜效应为研究透镜星系和双星源群体提供了新的途径。特别是,强透镜事件率和时间延迟分布的多重成像引力波二元聚并事件可以用来约束的质量分布的透镜以及源人口的固有属性。我们计算了一系列第二代(2G)和第三代(3G)探测器的强透镜事件率,包括高级LIGO/Virgo,A+,爱因斯坦望远镜(ET)和宇宙探测器(CE)。对于3G探测器,我们发现{ $\sim0.1\%$ }的观测事件预计将是强透镜。我们预测了用A+每年探测到{ $\sim 1$ }透镜对,用ET/CE每年探测到{ $\sim 50$ }透镜对。这些速率对特征星系速度色散$σ_*$高度敏感,这意味着对速率的观测将是对透镜性质的敏感探测。我们探索使用多重成像引力波源之间的时间延迟分布来约束透镜的性质。我们发现,3G检测器将限制$σ_*$到{ $\sim21\%$ 5年后}。最后,我们表明,存在或不存在的强透镜{内检测人口}提供了有用的见解源红移和质量分布的红移超出了恒星形成率的峰值,这可以用来约束形成通道和它们的关系,这些系统的恒星形成率和延迟时间分布。
2021-07-30 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
TDCOSMO XXVIII. The Hubble constant from the quadruply lensed quasar J1537$-$3010 with precise time delays
University of Geneva(日内瓦大学);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克天体物理学研究所);Laboratoire Univers et Particules de Montpellier (LUPM), CNRS & Université Montpellier(蒙彼利埃宇宙与粒子实验室(LUPM),法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学);STAR Institute, University of Liège(列日大学STAR研究所);Armagh Observatory and Planetarium(阿马天文台和天文馆);Fermi National Accelerator Laboratory(费米国家加速器实验室)
本研究利用具有高精度光变时间延迟的四重引力透镜类星体J1537$-$3010,结合哈勃空间望远镜多波段成像等数据,通过双独立团队建模并考虑质量简并等效应,首次基于该单透镜系统实现哈勃常数的高精度测量,为后续宇宙学研究提供关键约束。
2026-09-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
SHARP - V. Modelling gravitationally-lensed radio arcs imaged with global VLBI observations
利用全球甚长基线干涉仪(VLBI)在1.65 GHz对引力透镜射电源MG J 0751 +2716(z=3.2)进行了毫角秒(mas)角分辨率观测。背景物体在切向和径向方向上都有很高的分辨率,显示出跨越几个200到600质量的引力弧的紧凑和扩展结构的证据。通过识别紧凑的子组件在多个图像中,我们约束的质量分布的前景z=0.35引力透镜使用分析模型的主偏转器[幂律椭圆质量模型; $ρ(r) \propto r^{-γ}$,其中$γ=2$对应于等温]和星系群的成员。此外,我们的质量模型,有和没有集团发现内部的质量密度斜率比等温的主透镜星系,$γ_1 = 2.08 \pm 0.02$和$γ_2 = 2.16 \pm 0.02$在4.2 $σ$水平和6.8 $σ$水平,分别在爱因斯坦半径($b_1 = 0.4025 \pm 0.0008$和$b_2 = 0.307 \pm 0.002$ arcsec,分别)。我们发现随机分布的图像位置残差约3 mas,这是大得多的测量误差($40$ $μ$平均)。这表明,在质量流水平上,平滑质量分布的假设失败了,需要在模型中添加额外的结构。然而,考虑到透镜星系的环境,目前还不清楚这种额外的质量是以透镜内或沿着视线的子晕的形式存在,还是来自星系群更复杂的晕。
2018-07-15 astro-ph.CO astro-ph.GA
Gravitational Lensing of Gravitational Waves: Probability of Microlensing in Galaxy-Scale Lens Population
随着观测到的引力波信号数量的增加,探测星系强引力波已成为可能。透镜星系也包含微透镜(例如,恒星和黑洞),在LIGO频率范围内的强透镜GW信号中引入进一步的频率依赖调制。给定透镜系统中的多个透镜化信号具有不同的基础宏观放大率($|μ|$),并且位于不同的微透镜密度($Σ_\bullet$)中,导致不同水平的微透镜化失真。这项工作量化的分数强透镜系统的影响,使用现实的模拟观测微透镜。我们研究了50个四重成像系统(四边形),通过为每个透镜信号生成50个实现。然而,我们的结论是同样有效的双成像系统(双打)的透镜信号。这里研究的透镜信号有$|μ|\sim[0.5, 10]$和$Σ_\bullet\sim[10, 10^3]~{\rm M}_\odot/{\rm pc^2}$。我们发现,微透镜效应是更敏感的宏观放大率比底层的微透镜密度,即使后者超过$10^3~{\rm M}_\odot/{\rm pc^2}$。对于总质量范围内的几乎所有双黑洞源[10 M $_\odot$,200 M $_\odot$ ],透镜和非透镜GW信号之间的失配很少超过$1\%$。这意味着微透镜预计不会影响这种信号的检测或参数估计,并且当宏观放大率为${\leq}10$时,不会对识别不同的透镜对应物提出任何进一步的挑战。在LIGO-Virgo探测器网络的第四次观测运行中,四个探测器对中的${\sim}50\%$和两个探…
2022-05-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Mass and Light of Abell 370: A Strong and Weak Lensing Analysis
利用哈勃空间望远镜的成像和光谱学以及地基光谱学,我们提出了一个新的哈勃前沿场星系团Abell 370($z = 0.375$)的引力透镜模型。我们结合约束条件,从目录中的1344弱透镜星系和39个多重成像源组成的114多个图像,包括一个系统的多重成像候选人在$z=7.93 \pm 0.02$,以获得最佳拟合的质量分布使用集群透镜建模代码强和弱透镜联合。作为唯一的分析A370使用强和弱透镜约束哈勃前沿场数据,我们的方法提供了一个独立的检查在其他方法的质量分布的假设。会聚、剪切和放大图通过HFF网站公开提供。我们发现,我们生产的模型是类似于其他团体生产的模型,由于透镜代码方法的差异,有一些例外。为了研究我们的总投影质量分布如何跟踪光,我们使用斯皮策/红外阵列相机成像测量恒星质量密度分布。将我们的总质量密度与半径为0.3 Mpc的恒星质量密度进行比较,我们发现平均投影恒星与总质量之比为$\langle f* \rangle = 0.011 \pm 0.003$(stat.)使用饮食Salpeter初始质量函数。这个值与总质量和红移相似的星团中$\langle f* \rangle$的独立测量值基本一致。
2018-10-11 astro-ph.GA
First lensed quasar systems from the VST-ATLAS survey: one quad, two doubles and two pairs of lensless twins
我们已经分析了来自VST ATLAS巡天的图像,以确定W1 - W2 > 0.7的WISE源样本中的候选引力透镜类星体系统。从后续光谱学与巴德6.5米望远镜的结果,提出了8个系统。其中一个是四重透镜类星体,两个是双透镜系统。两个是两个类星体在不同红移的投影叠加。在一个系统中,两个类星体,虽然在相同的红移,有非常不同的发射线轮廓,并构成一个物理双星。在两个系统中的组件光谱是一致的透镜假说,允许微透镜后。但由于在这两个星系中没有发现透镜星系,我们将它们归类为无透镜双胞胎。需要更广泛的观测来确定它们实际上是透镜类星体还是物理双星。
2017-03-20 astro-ph.GA
Milky-Way-like stars in a galaxy core 8 billion years ago revealed by gravitational lensing
研究通过引力透镜发现了一个极小的四重透镜类星体,揭示了早期星系核心的恒星形成过程,挑战了传统观点。
2026-04-02 astro-ph.GA
Gravitational lensing reveals ionizing ultraviolet photons escaping from a distant galaxy
在再电离时期,早期宇宙中的中性气体被第一个星系中的年轻恒星发出的硬紫外线电离。要做到这一点,电离紫外光子必须逃离宿主星系。我们提出了哈勃太空望远镜观测的引力透镜星系PSZ 1-ARC G311.6602-18.4624,揭示了明亮的,多重成像电离光子逃逸从一个紧凑的恒星形成区域通过一个狭窄的通道在光学厚气体。引力透镜放大图显示了电离光子如何逃离这个星系,从而促成宇宙的再电离。源的多条视线探测星系际中性氢的吸收,其尺度不超过几百秒差距,甚至可能小于10秒差距。
2019-11-08 astro-ph.GA
The galaxy-galaxy strong lensing cross-sections of simulated LCDM galaxy clusters
我们调查了最近的一个说法,观察到的星系团产生一个数量级的星系星系强透镜(GGSL)比模拟集群在LCDM宇宙学。我们采取星系团从C-EAGLE流体动力学模拟和计算的GGSL的预期数量的源放置在集群后面在不同的红移。一个最大规模的C-EAGLE集群被多重成像的单个集群成员的源透镜的概率是在很好的协议与所观察到的集群推断。我们表明,GGSL概率的数值收敛结果需要更高的分辨率模拟比以前使用的。最重要的是,不同的星系形成模型预测具有不同中心密度的星系团子结构,因此LCDM中的GGSL概率还无法鲁棒地预测。总的来说,我们发现星系团内的星系-星系强透镜目前并不与LCDM宇宙学模型紧张。
2021-01-29 astro-ph.GA
FRBs Lensed by Point Masses I. Lens Mass Estimation for Doubly Imaged FRBs
快速射电暴(FRB)是一种持续时间为毫秒级的明亮射电瞬态事件。迄今为止发现的大多数FRB源都有一个单峰,除了少数显示多峰轮廓,其起源是未知的。在这项工作中,我们表明,一个质点或一个质点$+$外部剪切的单峰FRB的强透镜效应可以产生双峰(即透镜图像)。特别地,对于点质量透镜模型,前导峰将总是被放大得更多,因此比拖尾峰更亮,而点质量$+$外部剪切透镜模型可以产生放大较少的前导峰。我们发现,对于一个点质量透镜模型,透镜质量$M$和红移$z_l$的组合形式为$M(1+z_l)$可以直接计算从两个观测量-延迟时间$Δt$和流量比的前导峰到拖尾峰$R$。对于质点$+$外部剪切透镜模型,对于给定的外部剪切强度,也可以从$Δt$和$R$获得$M(1+z_l)$的上限和下限。特别地,当观察到的$R$较大时,可以实现更严格的晶状体质量约束。最后,我们使用两个双峰FRB源(即FRB 121002和FRB 130729)的观测值$Δt$和$R$来显示约束透镜质量的过程,尽管双峰轮廓不一定是由强透镜效应引起的。
2021-05-12 astro-ph.GA astro-ph.HE
The STRong lensing Insights into the Dark Energy Survey (STRIDES) 2017/2018 follow-up campaign: Discovery of 10 lensed quasars and 10 quasar pairs
我们报告了2017年底/2018年初暗能量调查(STRong Lensing Insights)后续活动的结果。我们获得了65个透镜类星体候选者的光谱,无论是在NTT上的EFOSC 2还是在Keck上的ESI,这证实了10个新的引力透镜类星体和10个具有类似光谱的类星体对,但在DES图像中没有显示透镜星系。八个透镜类星体的源红移在0.99和2.90之间,一个是三重成像的一组(DESJ 0345 -2545,$z=1.68$),一个是四重成像的(四重:DESJ 0053 -2012,$z=3.8$)。奇异的等温椭球模型的双打,高分辨率成像的基础上,从SAMI的SOAR或NIRC 2的凯克,总放大率在3.2和5.6之间,爱因斯坦半径在0.49和1.97弧秒之间。光谱后续后,我们提取多历元$grizY$光度的确认透镜类星体和污染物类星体+星对的前4年的DES数据使用参数多波段建模,并比较每个系统的组件的变化。通过测量与将所有历元拟合到相同星等相关的减少的$χ^2$,我们发现在保留所有确认的透镜类星体的较小变量分量上进行了简单的切割,同时去除了94%的具有恒星分量的污染系统。根据我们的光谱跟踪,这种变化信息可以将透镜类星体和类星体对的选择从34%-45%提高到51%-70%,而大多数剩余的污染物是致密的恒星形成星系。使用模拟透镜类星体光变曲线,我们证明,选择只基于可变性将超过代表四分之一的…
2019-12-19 astro-ph.GA
Using strong lensing to understand the microJy radio emission in two radio quiet quasars at redshift 1.7
射电类星体光度函数在$L_{6\rm\:GHz}=10^{23}$ W Hz $^{-1}$附近呈现出一个向上的转折,这是由恒星形成的宿主星系群很好地模拟的。这种分布导致一些作者引用恒星形成作为所谓的射电宁静类星体(RQQs)的主要射电发射机制。了解RQQ无线电发射的起源对于我们理解类星体反馈机制至关重要-负责调节宿主星系中的恒星形成-以及了解整个星系的演化。通过观测被强引力透镜放大的RQQ,我们可以直接接触到宇宙正午之前的RQQ种群,最近在一个亚\textmu Jy RQQ中发现了双微型喷流的证据。在这里,我们提出了无线电观测的两个透镜RQQs使用VLA在5~GHz,最新的对象被观察到的四倍成像RQQs的样本以上-30 $^{\circ}$。在SDSS~J1004+4112中,我们发现了与活动星系核有关的射电辐射的强有力证据。在PG~1115+080中,我们发现了活动星系核相关发射的初步证据,通过比较射电光度与模拟尘埃成分来确定。如果在PG~1115+080的情况下得到证实,这取决于无线电-FIR相关性,那么在应用相关性排除喷流活动时以及在计算恒星形成率时假设没有活动星系核加热FIR发射尘埃时,结果将更加需要谨慎。到目前为止,我们的计划已经表明,有史以来最微弱的两个射电源成像显示出活动星系核主导的无线电发射的强有力的证据。
2021-09-22 astro-ph.GA astro-ph.HE