星系团强引力透镜模型是收敛还是发散?
星系天体物理
2025-04-14 v2
摘要
星系团尺度引力透镜中多重像数量的不断增加,使得对这些系统质量分布的约束更加严格。大多数透镜模型随着图像数量的增加而不断进步。一般假设是,这些改进将使透镜模型收敛到一个共同解,表明模型正在接近真实的质量分布。为了检验这一情况是否确实发生,我们考察了 MACS J0416.1-2403 的透镜模型样本,其中包含不同数量的输入图像。将样本分为两个区间(包含 <150 和 >150 个图像的区间),我们使用三种比较指标量化每个区间内模型的相似性,其中两种是新颖的:中位数百分比差异、Fréchet 距离和 Wasserstein 距离。除了量化相似性外,Fréchet 距离指标似乎也是质量片简并的指示器。每个指标都表明,输入图像数量更多的模型彼此之间的相似性并不高于输入图像数量较少的模型。这表明,无论采用何种方法,该系统的透镜模型既未收敛也未发散到一个共同解。基于这一结果,我们建议未来的模型更仔细地研究透镜简并和异常质量团块(与重子对应体显著偏离的质量特征),以严格评估其模型的有效性。我们还建议进一步研究替代的、未充分利用的透镜模型先验(例如流量比),作为图像位置的额外输入约束,以期打破现有的简并。
引用
@article{arxiv.2411.05083,
title = {Are Models of Strong Gravitational Lensing by Clusters Converging or Diverging?},
author = {Derek Perera and John H Miller and Liliya L. R. Williams and Jori Liesenborgs and Allison Keen and Sung Kei Li and Marceau Limousin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.05083},
year = {2025}
}
备注
Accepted to the Open Journal of Astrophysics