晕族天体浓度增强了星系-星系强引力透镜分析中的暗物质约束

冷暗物质（CDM）宇宙学模型的一个决定性预言是存在非常庞大的低质量晕族天体群体。而在暗物质粒子为温暗物质（WDM）的模型中，这一群体是缺失的。原则上，这些替代模型可以通过观测加以区分，因为视线方向上的晕族天体会扰动星系-星系强引力透镜。此外，由于晕族天体质量函数的截断依赖于粒子质量，WDM 粒子质量可被推断出来。我们通过模拟和拟合模拟透镜图像，系统性地探索了 WDM 模型中低质量晕族天体的可探测性。与以往研究相反，我们发现当晕族天体位于透镜后方或前方时更难被探测到。此外，我们发现晕族天体的扰动效应随其浓度增加而增强：可探测的晕族天体系统性地是高浓度晕族天体，并且考虑质量-浓度关系中的弥散可使预期探测数量提升多达一个数量级。粒子质量越低，晕族天体浓度越低，这进一步抑制了可探测晕族天体的数量，超出了仅由晕族天体丰度降低所带来的减少。将这些效应考虑在内，可使透镜对质量函数截断值的约束比此前认为的至少严格一个数量级。