基于JWST和VLT/MUSE新观测的MACS J0138.0-2155改进强透镜模型

我们对红移z=0.336的星系团MACS J0138.0-2155进行了新的参数化强透镜分析，该星系团是首个被发现拥有两颗多成像超新星（SN）siblings——SN Requiem和SN Encore（z=1.949）的星系团。我们利用HST和JWST多波段成像与新的MUSE光谱观测相结合，发展了改进的透镜质量模型。我们纳入了84个星系团成员（其中约60%为光谱确认），以及视线方向上的两个扰动星系。我们的观测量包括来自8个背景源的23个光谱确认的多重像，覆盖了相当宽的红移范围，从0.767到3.420。为精确表征子晕质量成分，我们基于14个亮星系团成员的光谱运动学对Faber-Jackson关系进行了校准。我们构建了多个透镜模型，采用不同的星系团总质量参数化方案，以评估SN Requiem和SN Encore的观测和多重像位置及放大率的统计与系统不确定性。我们的参考最佳拟合透镜模型以0".36的均方根偏移再现了多重像的观测位置，并以仅0".05的显著平均精度再现了超新星及其宿主星系的多重像位置。我们测得投影总质量M(<60 kpc) = 2.89_{-0.03}^{+0.04} × 10^{13} M_⊙，与Chandra X射线分析独立得出的结果一致。我们通过重建宿主星系多重像的扩展表面亮度分布，展示了新透镜模型的可靠性。我们的模型预测放大率与先前研究结果之间的差异，对于理解超新星及其宿主星系的固有性质至关重要，这凸显了将前沿观测与详细透镜建模相结合的必要性。