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CLUMP-3D:基于强弱引力透镜联合的 20 个 CLASH 星系团三维形状与结构

宇宙学与河外天体物理 2018-07-04 v2

摘要

我们通过对 CLASH 巡天中选出的 16 个 X 射线规则星系团和 4 个高放大率星系团结合二维弱引力透镜与中心强引力透镜约束,进行了三维三轴分析。在贝叶斯框架下,我们假设每个星系团为具有任意取向的三轴 Navarro-Frenk-White 晕,其特征量为质量 M200cM_{200\mathrm{c}}、晕浓度 C200cC_{200\mathrm{c}} 和三轴轴比(qaqbq_{\mathrm{a}} \le q_{\mathrm{b}}),由此约束各星系团的内禀结构与几何形态,并研究这些晕结构参数之间的标度关系。由 X 射线选子样本的三轴建模,我们发现晕浓度随星系团质量增大而减小,在枢轴质量 M200c=1015Mh1M_{200\mathrm{c}}=10^{15}M_{\odot}h^{-1} 处平均浓度为 C200c=4.82±0.30C_{200\mathrm{c}} = 4.82\pm0.30。这与球状建模结果 C200c=4.51±0.14C_{200\mathrm{c}}=4.51\pm 0.14 一致。无论先验如何,我们全样本的短轴与长轴之比 qaq_{\mathrm{a}} 均明显偏离球状构型(均匀先验下在 1015Mh110^{15}M_{\odot}h^{-1}qa=0.52±0.04q_{\mathrm{a}}=0.52 \pm 0.04),且对星系团质量的依赖较弱。合并全部 20 个星系团,在均匀先验的分析中我们得到短轴与长轴之比的联合系综约束为 qa=0.6520.078+0.162q_{\mathrm{a}}=0.652^{+0.162}_{-0.078},并在 2σ2\sigma 水平上得到中轴与长轴之比的下界 qb>0.63q_{\mathrm{b}}>0.63。假设轴比取自数值模拟的先验,我们约束全样本的三轴度为 T=0.79±0.03\mathcal{T}=0.79 \pm 0.03(在 1015Mh110^{15}M_{\odot}h^{-1} 处),表明星系团晕偏好长球形几何。我们未发现取向偏置的统计学证据(fgeo=0.93±0.07f_{\mathrm{geo}}=0.93 \pm 0.07)(节略)

关键词

引用

@article{arxiv.1804.00676,
  title  = {CLUMP-3D: Three-dimensional Shape and Structure of 20 CLASH Galaxy Clusters from Combined Weak and Strong Lensing},
  author = {I-Non Chiu and Keiichi Umetsu and Mauro Sereno and Stefano Ettori and Massimo Meneghetti and Julian Merten and Jack Sayers and Adi Zitrin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1804.00676},
  year   = {2018}
}

备注

Accepted by the ApJ. This is one of the three companion papers, including Umetsu et al. 2018 (arXiv:1804.00664) and Sereno et al. 2018 (arXiv:1804.00667), in the CLUMP-3D project. Go go go, HoHo!