一种用于时变强引力透镜模拟目录的晕模型方法
摘要
星系和星系团尺度的强引力透镜时间延迟最近在哈勃张力背景下受到广泛关注。未来的广视场巡天，如LSST，预计将在各种尺度上发现强透镜。我们基于包含暗物质晕、星系和子晕的晕模型，生成了星系、星系群和星系团尺度上强透镜类星体和超新星的模拟目录。对于即将到来的LSST巡天，我们预测将发现约4000个强透镜类星体和200个具有分辨多重像的强透镜超新星。其中，约80个强透镜类星体和10个强透镜超新星的最大像分离大于10角秒，大致对应星系团尺度强透镜。我们发现，采用Chabrier恒星初始质量函数（IMF）而非基准Salpeter IMF，会将预测的强透镜数量减少约一半，而透镜和光源红移分布及像分离分布没有显著变化。除了多重像透镜系统的模拟目录外，我们还创建了高放大系统的模拟目录，包括多重像和单像系统。我们发现，这类高放大系统通常由大质量星系产生，但非无视比例的它们位于星系群和星系团的外围。此外，我们将模拟目录的子样本与从SDSS和Gaia构建的透镜类星体样本进行比较，发现采用基准Salpeter IMF的模拟目录能很好地复现观测。相比之下，采用Chabrier IMF的模拟目录预测的强透镜类星体数量显著少于观测，这增加了大质量星系恒星IMF呈Salpeter类型的证据。我们的Python代码SL-Hammocks以及模拟目录已在线公开。
引用
@article{arxiv.2411.07509,
title = {A halo model approach for mock catalogs of time-variable strong gravitational lenses},
author = {Katsuya T. Abe and Masamune Oguri and Simon Birrer and Narayan Khadka and Philip J. Marshall and Cameron Lemon and Anupreeta More and the LSST Dark Energy Science Collaboration},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.07509},
year = {2025}
}
备注
26 pages, 20 figures, 3 tables, published in the Open Journal of Astrophysics, the code available at https://github.com/LSSTDESC/SL-Hammocks and the mock catalogs available at https://github.com/LSST-strong-lensing/data_public ; v5: a bug that affected the number of lensing by satellite galaxies fixed and the mock catalogs are updated, numbers and figures revised, the main conclusion unchanged