利用强引力透镜与恒星动力学约束 CASSOWARY 31 中的多尺度暗物质分布

我们通过同时采用强引力透镜和动力学建模，研究了群尺度透镜 CASSOWARY 31 (CSWA 31) 的内部结构。CSWA 31 是一个奇特的透镜系统。最亮群星系 (BGG) 是一个位于 z = 0.683 的超大质量椭圆星系，其加权平均速度弥散为 $\sigma = 432 \pm 31$ km s$^{-1}$。它被群成员和若干在投影上探测至约 150 kpc 的透镜弧所环绕。得益于新的 HST 成像和 MUSE 积分场光谱观测，我们的结果显著改进了先前对 CSWA 31 的分析。基于对五组多重像的可靠证认以及对 BGG 空间分辨恒星运动学的测量，我们在单透镜面和多透镜面情景下利用各种建模方法，对多尺度质量分布进行了详细分析。我们的最佳拟合质量模型重现了多重像的位置，并对位于 z = 1.4869 和 z = 2.763 的两个背景星系提供了稳健的重建。在我们的三个参考模型中，BGG 和群尺度晕的相对贡献非常一致，证明了基于像位置和扩展像建模的强引力透镜分析之间的自洽性。我们发现超大质量 BGG 在 20 kpc 内主导投影总质量分布，而群尺度晕在更大半径处占主导地位。在 $R_{eff}$ = 27.2 kpc 内包含的总投影质量为 $1.10_{-0.04}^{+0.02} \times 10^{13}$ M$_\odot$。我们发现 CSWA 31 是一个奇特的化石群，其中心区域强烈由暗物质主导，且投影总质量分布与更大质量的团尺度晕相似。有效半径内的总质量密度斜率比等温状态更浅，这与先前对过密环境中早型星系的分析一致。