通过强引力透镜光谱学检测暗物质亚结构

冷暗物质（CDM）模型预测，围绕 L L* 星系的暗物质晕体中，约有 1E4-1E7 太阳质量的物质以亚结构形式存在。可观测的质子亚结构（如矮星系和全球星团）的数量至少少于这些预测的数量一个数量级。我们提出一种搜索强引力透镜（如产生 QSO 多像 Einstein 十字型透镜）晕体中亚结构的方法。目前基于宽带光度比的数据方法无法清晰区分亚结构、差异消光、微弱星体和最重要的是对主机透镜模型的不确定性。通过利用亚结构存在时放大率随源体大小而变化的预测，可以克服这些困难。QSO 的宽线和窄线发射区的大小分别约为 ~1pc 和 >100pc。当以窄线区（NLR）特征为基准时，宽线区（BLR）特征的相对强度和当量宽度将分别反映亚结构引力和微弱星体效应。对仅几对图像的光谱观测可能就能干净地提取所需的亚结构特征并将其与微弱星体区分。在可见光波段，Hbeta/[OIII] 区域理想，因为其狭窄的波长范围也大大消除了差异消光问题。对 Q2237+030 进行仿真，以确定这种方法可检测到的亚结构水平，并讨论可能的系统性困难。这是一个在 8m 级望远镜上使用近红外积分场光谱仪器进行的理想实验。