星系团环境中超大质量黑洞的引力透镜效应

本研究探讨了星系团中超大质量黑洞（SMBHs）的引力透镜效应。虽然星系中心存在 SMBHs 已得到确证，但近期高分辨率模拟工作预测了额外一群游荡 SMBHs 的存在。尽管这些 SMBHs 的质量相对于团尺度及单个星系尺度的暗物质成分仅是微小扰动，它们仍可能影响统计透镜性质和单个透镜像构型。为探测这些潜在可观测特征，我们发现 SMBHs 在罕见的高阶强透镜像构型中留下了可探测的印记，尽管它们在放大率分布或积分切变剖面中均未表现出任何统计显著的可探测证据。通过研究特定透镜像几何，我们报道大质量、近点状的 SMBH 势会导致以下可探测效应：(i) 像分裂导致额外像的生成；(ii) 多重像系统中的位置和放大率不对称性；以及 (iii) 透镜反像的表观消失。其中，星系团切向临界曲线内的像分裂是最普遍显著的观测特征。我们在 $SGAS\,J003341.5+024217$ 和 $RX\,J1347.5-1145$ 中两个观测到的巨弧案例中展示了这些可能性，其中所见特定像构型可由 SMBHs 重现。未来使用高分辨率仪器（例如 MAVIS-甚大望远镜、MICADO-极大望远镜以及升级的 ngVLA，连同来自 \textit{Euclid} 和 \textit{Nancy Grace Roman} 空间望远镜与 Rubin LSST 天文台的数据）的观测，可能使我们能够探测这些独特而罕见的 SMBHs 透镜特征。