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CLASH:20 个星系团的弱引力透镜剪切与放大分析

宇宙学与河外天体物理 2015-06-19 v3 星系天体物理

摘要

我们呈现了对选自哈勃望远镜星系团透镜与超新星巡天 (CLASH) 的 16 个 X 射线规则星系团和 4 个高放大倍率星系团(红移范围 0.19<z<0.69)的联合剪切与放大弱引力透镜分析。我们的分析使用了主要在 Subaru 望远镜上利用 Suprime-Cam 获取的宽场多色成像数据。通过对 X 射线选择子样本的纯剪切堆叠分析,我们在 200 至 3500 kpc/h 的径向范围内探测到了集成平均透镜信号,总信噪比约为 25。堆叠的切向剪切信号很好地由引力平衡下暗物质主导晕所预测的标准密度剖面族描述,即 Navarro-Frenk-White (NFW) 模型、NFW 的截断变体以及 Einasto 模型。对于 NFW 模型,我们在 M200c=1.340.09+0.10×1015MM_{200c}=1.34^{+0.10}_{-0.09} \times 10^{15} M_{\odot} 处测得平均浓度为 c200c=4.010.32+0.35c_{200c}=4.01^{+0.35}_{-0.32}。我们表明,当考虑 CLASH 的 X 射线选择函数和投影效应时,这与 Lambda 冷暗物质 (Λ\LambdaCDM) 的预测非常吻合。最佳拟合的 Einasto 形状参数为 αE=0.1910.068+0.071\alpha_E=0.191^{+0.071}_{-0.068},这与等效于 NFW 的 Einasto 参数 0.18\sim 0.18 一致。我们通过对剪切和放大数据的联合似然分析,重构了所有 CLASH 星系团的投影质量密度剖面,并测量了几个特征半径处的星系团质量。我们还通过堆叠单个质量剖面,推导了 X 射线选择子样本的集成平均总投影质量剖面。由剪切 + 放大数据约束的堆叠总质量剖面显示与我们的基于剪切的晕模型预测一致(包括将周围大尺度结构作为双晕项的效应),从而在 Λ\LambdaCDM 模型背景下建立了进一步的一致性。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.1375,
  title  = {CLASH: Weak-Lensing Shear-and-Magnification Analysis of 20 Galaxy Clusters},
  author = {Keiichi Umetsu and Elinor Medezinski and Mario Nonino and Julian Merten and Marc Postman and Massimo Meneghetti and Megan Donahue and Nicole Czakon and Alberto Molino and Stella Seitz and Daniel Gruen and Doron Lemze and Italo Balestra and Narciso Benitez and Andrea Biviano and Tom Broadhurst and Holland Ford and Claudio Grillo and Anton Koekemoer and Peter Melchior and Amata Mercurio and John Moustakas and Piero Rosati and Adi Zitrin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.1375},
  year   = {2015}
}

备注

Accepted by ApJ on 11 August 2014. Textual changes to improve clarity (e.g., Sec.3.2.2 "Number-count Depletion", Sec.4.3 "Shape Measurement", Sec.4.4 "Background Galaxy Selection"). Results and conclusions remain unchanged. For the public release of Subaru data, see http://archive.stsci.edu/prepds/clash/