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SDSS J1226+2152 中焦散穿越弧的不对称面亮度结构:暗物质子结构的一个例证

星系天体物理 2020-05-27 v2

摘要

我们利用哈勃空间望远镜的观测,研究由红移 zs=2.93z_s=2.93 的恒星形成星系穿越红移 zl=0.43z_l=0.43 的星系团 SDSS J1226+2152 所产生的透镜焦散线所引发的高度放大弧 SGAS J122651.3+215220。我们在该弧中报告了若干不对称面亮度特征,其角距离透镜临界曲线不足一角秒,且看似是底层致密源高度但不等放大的像对,其中最亮的一对在各滤光片中都呈现一致明显的不对称性。不等放大的一种解释是星系团内恒星的微透镜效应,它使被透镜星系中单个或成组源恒星的像产生独立的流量变化。第二种可能是,望远镜不可见的星系团内暗物质子晕有效地扰动临界曲线附近的透镜放大率,从而产生持续不等放的像对。我们的建模表明,至少对最显著的已识别像对而言,微透镜假说与六年基线内无明显不对称性变化相矛盾,而冷暗物质结构形成所预期的 106\sim 10^6--108M10^8\,M_\odot 子晕通常会产生静止且可观的不对称性。我们认为,需要在更多时刻进行观测并构建更精确的透镜模型,以严格约束时间变异性并稳健区分这两种解释。本研究中的弧是詹姆斯·韦伯空间望远镜局长自由裁量早期释放科学计划的预定目标,该计划将提供深场图像与积分视场光谱的高分辨率观测。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.00261,
  title  = {Asymmetric Surface Brightness Structure of Caustic Crossing Arc in SDSS J1226+2152: A Case for Dark Matter Substructure},
  author = {Liang Dai and Alexander A. Kaurov and Keren Sharon and Michael K. Florian and Jordi Miralda-Escudé and Tejaswi Venumadhav and Brenda Frye and Jane R. Rigby and Matthew Bayliss},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.00261},
  year   = {2020}
}

备注

New version accepted by MNRAS; 18 pages including references and appendices, 13 figures and 4 tables; major revision of Sec. 3.2 and Figure 4 presenting improved data analysis; original conclusion strengthened;