利用ALMA对尘埃星系SDP.81的观测探测透镜子结构

我们利用对强透镜系统 SDP.81 的 ALMA 科学验证观测，研究了星系附近物质密度中子结构的丰度。我们提出了一种利用引力透镜的干涉观测来测量星系周围子晕丰度的方法。利用模拟的 ALMA 观测，我们探讨了各种系统误差的影响，包括天线相位误差和源先验，并展示了如何测量或边缘化此类误差。我们将我们的形式体系应用于 SDP.81 的 ALMA 观测。我们发现了在其中一个像附近存在一个 $M=10^{8.96\pm 0.12} M_{\odot}$ 子晕的证据，在波段 6 和 7 数据的联合拟合中显著性为 $6.9\sigma$；该子晕的效应在两个波段单独中也都被探测到。我们还推导了暗物质子晕丰度的约束，下限达 $M\sim 2\times 10^7 M_{\odot}$，推进到本星系群中已探测到的最小卫星的质量范围，而在该范围内观测到的发光星系种群与预测的暗物质子晕之间存在显著偏差。我们发现了额外子结构的迹象，值得使用完整的 SDP.81 数据集（例如包括透镜一氧化碳发射的谱成像）进行进一步研究。我们将此搜索的结果与 $\Lambda$CDM 晕的预测进行比较，发现鉴于当前 SDP.81 主晕性质的不确定性，我们对子结构的测量与理论预期一致。使用 ALMA 对更大样本引力透镜的观测应当能够改进对星系子结构丰度的约束。