利用引力透镜超新星对暗物质晕性质的贝叶斯约束

我们将分层贝叶斯方法应用于 Ia 型超新星 (SNIa) 观测数据的分析，通过其引力透镜效应来约束沿 SNIa 视线方向星系暗物质晕的性质。利用嵌套采样算法 {\sc MultiNest} 探索暗物质晕参数的完整联合后验分布，该算法还能高效计算贝叶斯证据，从而促进稳健的模型比较。我们首先通过将该方法应用于基于超新星遗留巡天 (SNLS3) 真实 3 年数据发布的逼真模拟 SNIa 数据，来展示该方法的能力。假设模拟中晕参数的典型值，我们发现类似于现有 SNLS3 数据集的星表无法探测到透镜信号，但包含约三倍数量 SNIa 的星表确实能对两种晕模型产生稳健且准确的参数约束和模型选择结果：截断奇异等温球 (SIS) 和 Navarro--Frenk--White (NFW) 轮廓，从而验证了我们的分析方法。在对真实 SNLS3 数据的分析中，与之前的研究相反，我们仅获得了非常边缘的透镜信号探测结果，并对截断 SIS 模型的晕参数得到了较弱的约束，尽管这些约束比从等效模拟 SNIa 数据集获得的约束更紧。这种差异是由假设的速度弥散与光度之间的标度律 $\sigma \propto L^\eta$ 中优选值 $\eta \approx 1$ 驱动的，该值略高于早型和晚型星系的典型值 $\eta = \tfrac{1}{4}$ 和 $\eta = \tfrac{1}{3}$，并导致晕产生更强的透镜效应。对于 NFW 模型，未探测到透镜信号。