Flashlights:探索宇宙午餐时期初始质量函数的潜力及其穿越事件
星系天体物理
2025-07-23 v2 宇宙学与河外天体物理
摘要
Flashlights 项目通过哈勃太空站对六个哈勃前沿场星系团进行两个时段成像,检测到二十个瞬态现象。这些现象主要预期为星系中心穿越事件(caustic-crossing events, CCEs),其中位于红移 --3 范围内的遥远透镜星系中明亮恒星在星团中心线附近暂时被放大。由于 CCEs 通常偏向更质量大、更亮的恒星,因此它们为探测星际质量函数高端提供了独特途径。我们利用 Flashlights 事件统计数据,对宇宙午餐时期的星际初始质量函数(IMF)施加初步约束。利用透镜星弧的光度数据(以及光谱信息)推断其各种星际属性,并使用星系合成模型演化其最近的星际团聚。我们估算每个星弧附近的微透镜面密度,并结合现有透镜模型及 CCEs 的简单公式,计算给定 IMF 的预期事件率。我们发现,平均而言,类似 Salpeter 的 IMF()会低估观测到的 CCEs 数量约 的倍数,而偏重型 IMF()则高估约 的倍数,表明平均 IMF 斜率可能介于两者之间。然而,鉴于估计星际团聚时存在较大不确定性,这些结果高度依赖模型。尽管如此,我们引入了一个用于约束 IMF 的有用框架。已有观测表明,詹伯太空站(JWST)正在获取大量 CCEs,未来将在多个红移范围内对 IMF 实施更严格的约束。
引用
@article{arxiv.2503.21706,
title = {Flashlights: Prospects for constraining the Initial Mass Function around cosmic noon with caustic-crossing events},
author = {Ashish Kumar Meena and Sung Kei Li and Adi Zitrin and Patrick L. Kelly and Tom Broadhurst and Wenlei Chen and Jose M. Diego and Alexei V. Filippenko and Lukas J. Furtak and Liliya L. R. Williams},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21706},
year = {2025}
}
备注
14 pages. 6 figures. Published in A&A