利用引力透镜时间延迟探测暗能量
宇宙学与河外天体物理
2013-06-07 v1
摘要
强引力透镜时间延迟是探测暗能量的一种强大且具成本效益的手段。最近的研究表明，只要有足够的数据来确定时间延迟并重构偏转体的引力势，单个透镜即可提供精度为 6-7%（包含随机和系统不确定性）的距离测量。引力时间延迟是一种低红移（z~0-2）探针，因此能够打破基于高红移探针（如宇宙微波背景）在解释暗能量状态方程时存在的简并性。当前的研究受限于已知透镜类星体样本的规模，但这种情况即将改变。即使在本十年内，广域成像巡天也可能发现数千个透镜类星体，从而能够对其中约 100 个系统进行针对性研究，并显著提高暗能量品质因数（figure of merit）。在下一个十年，随着 LSST 和 Euclid 预计探测并测量 10000 个系统，有望实现进一步一个数量级的改进。为了充分利用这些增益，我们确定了三个优先事项。首先，支持开发数据分析所需的软件。其次，在本十年内，专门用于监测透镜类星体的小型机器人望远镜（直径 1-4 米）将通过为约 100 个系统提供精确的时间延迟来变革该领域。第三，在 2020 年代，LSST 将提供数千个时间延迟；瓶颈将转变为高分辨率成像后续观测的获取与分析。因此，下一个十年的首要任务是支持快速高分辨率成像能力，例如詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）和大型地面望远镜上的下一代自适应光学系统所赋予的能力。
引用
@article{arxiv.1306.1272,
title = {Dark energy with gravitational lens time delays},
author = {T. Treu and P. J. Marshall and F. -Y. Cyr-Racine and C. D. Fassnacht and C. R. Keeton and E. V. Linder and L. A. Moustakas and M. Bradac and E. Buckley-Geer and T. Collett and F. Courbin and G. Dobler and D. A. Finley and J. Hjorth and C. S. Kochanek and E. Komatsu and L. V. E. Koopmans and G. Meylan and P. Natarajan and M. Oguri and S. H. Suyu and M. Tewes and K. C. Wong and A. I. Zabludoff and D. Zaritsky and T. Anguita and R. J. Brunner and R. Cabanac and E. E. Falco and A. Fritz and G. Seidel and D. A. Howell and C. Giocoli and N. Jackson and S. Lopez and R. B. Metcalf and V. Motta and T. Verdugo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.1272},
year = {2013}
}
备注
White paper submitted to SNOWMASS2013