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穿过三重源平面透镜的引力成像:重访SDSSJ0946+1006中违背$\Lambda$CDM的暗子晕

宇宙学与河外天体物理 2024-02-29 v2 星系天体物理

摘要

Λ\LambdaCDM范式成功解释了宇宙的大尺度结构,但在亚星系尺度上约束较弱。引力透镜建模已被用于测量暗子结构在透镜弧上的印记,以检验Λ\LambdaCDM的小尺度预言。然而,这些检验所需的方法受到透镜质量模型与源光轮廓之间简并性的影响。我们展示了对独特复合引力透镜SDSSJ0946+1006的案例研究,其中已探测到一个暗的质量子结构,其报道的高浓度在Λ\LambdaCDM宇宙中不太可能出现。我们首次在I波段和U波段HST成像以及最遥远源的VLT-MUSE发射线数据中建模前两个背景源。我们以5.9σ5.9\sigma置信水平恢复了一个透镜扰动体,其质量log10(Msub/M)=9.20.1+0.4\log_{10}(M_\mathrm{sub}/M_{\odot})=9.2^{+0.4}_{-0.1},浓度log10c=2.40.3+0.5\log_{10}c=2.4^{+0.5}_{-0.3}。该浓度比以前报道的更与CDM子晕一致,且质量与在该扰动体位置数据上流量不可探测的矮卫星星系的质量相容。质量为log10(MBH/M)=8.90.1+0.2\log_{10}(M_\mathrm{BH}/M_{\odot})=8.9^{+0.2}_{-0.1}的流浪黑洞是一个可行的替代模型。我们系统地研究了关于质量分布复杂度和源重建的替代假设;在所有情况下,子晕都以约5σ\geq5\sigma的水平被探测到。然而,通过选择不同的源正则化方案,探测显著性可被大幅改变(最高达11.3σ11.3\sigma)。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.04535,
  title  = {Gravitational imaging through a triple source plane lens: revisiting the $\Lambda$CDM-defying dark subhalo in SDSSJ0946+1006},
  author = {Daniel J. Ballard and Wolfgang J. R. Enzi and Thomas E. Collett and Hannah C. Turner and Russell J. Smith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04535},
  year   = {2024}
}

备注

24 pages, 16 figures, 5 appendices