暗物质晕中大质量天体的引力透镜 I. 临界曲线与焦散线

我们研究暗物质晕中大质量天体的引力透镜性质，聚焦于复合透镜的临界曲线与焦散线。我们在最简近似下用嵌入球形 Navarro−Frenk−White 密度轮廓的点质量来建模该系统。此类模型的参数少，允许对其参数空间进行系统性探索。我们给出了点质量在晕中具有不同质量和位置时的临界曲线与焦散线图集。我们证明存在一个临界质量，高于该质量时居中点质量的引力影响足以消除晕的径向临界曲线与焦散线。在点质量参数空间中，我们确定了发生临界曲线转变及相应焦散线变形的边界。作为点质量位置函数的转变次数高得惊人，从较高质量时的 3 次到较低质量时多达 8 次。在焦散线上我们识别出六类不同种类的焦散线变形。我们阐明了位于晕中心临界质量所对应的额外不寻常非局域变形中出现的单一径向临界曲线与焦散线的奇特性质。尽管我们构建该模型主要是为了研究星系团中单个星系的透镜影响，它也可用于研究宿主星系晕中矮卫星星系的透镜，以及星系晕中一般位置上的（超大）质量黑洞的透镜。