巨型弧统计与一致LCDM宇宙模型的一致性

巨型弧的出现频率——高度变形且受到强引力透镜效应的背景星系——是检验宇宙学模型的强有力工具。与现阶段主流的一致性宇宙学模型（平坦Lambda主导宇宙）进行的以往弧统计比较，显示出显著的偏差。我们在此提出新的射线追踪结果，基于分辨率为1024^3粒子、包含320 Mpc/h盒子的大尺度结构模拟，并归一化至WMAP观测。我们沿射线穿过由最多38个镜面近似表示的三维物质分布，计算 various source redshifts下弧的发生率。我们发现，受引力透镜的背景源的出现频率是源红移的陡峭函数：当背景源从z_s = 1.0移动到z_s = 1.5时，巨型弧的光学深度增加约5倍。这源于关键引力面密度适度减小，结合于高质量端极陡的星团质量函数。我们的结果若如同Bartelmann等人（1998）那样将所有源限制在z_s = 1，则与他们的结果一致。但若允许源红移分布更贴近现实，延伸至或超过z_s > 1.5，则显著的偏差消失：与之前的估计相比，弧的出现频率增加约一个数量级，结果在整个天空上约为每20平方度一条弧。该LCDM模型的此预测与观测到的弧的出现频率良好一致。因此，我们认为对于一致性LCDM宇宙学，“缺失弧”问题已得到解决。