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一种高效模拟宇宙学微透镜与焦散穿越事件光变曲线的方法

天体物理仪器与方法 2022-08-15 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

最近在星系团场中探测到若干焦散穿越事件,为观测宇宙学距离上的单颗恒星及其他小尺度源打开了新窗口。不久后,通过专门使用 \emph{哈勃空间望远镜}(Hubble Space Telescope)和 \emph{詹姆斯·韦伯空间望远镜}(James Webb Space Telescope)的观测活动,预计会出现更多此类事件。这些事件不仅能让我们了解被透镜放大的源本身(如高红移单星、星团或吸积盘),而且通过其光变曲线还蕴含关于透镜点质量函数的信息,从而潜在地揭示暗物质的组成。我们在此提出一种模拟此类事件光变曲线的简单方法,即源扫过由嵌入透镜临界区附近的微透镜所产生的焦散网时其视星等的变化。该方法是递归的,因此原则上可适用于任意合理尺寸的小源,下至亚太阳尺度。我们将该方法(我们称之为 \emph{自适应边界法},Adaptive Boundary Method)与其他常用方法(如简单逆光线投射)进行比较,并证明在感兴趣的小源和高放大率 regime 中,它显著更高效且更准确。我们以开源方式公开提供该代码的 \textsc{python} 版本,用于模拟未来事件。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.08131,
  title  = {An Efficient Method for Simulating Light Curves of Cosmological Microlensing and Caustic Crossing Events},
  author = {Ashish Kumar Meena and Ofir Arad and Adi Zitrin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08131},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages; 7 figures; 3 tables; Accepted in MNRAS