在LSST尺度下利用强透镜活动星系核探究暗能量约束
宇宙学与河外天体物理
2025-11-25 v2
摘要
具有可观测时间延迟的强透镜活动星系核(AGN)可用于通过时间延迟宇宙学(TDC)约束宇宙的膨胀历史。随着时间延迟透镜样本增长到统计规模,预计维拉·C·鲁宾天文台时空遗产巡天(LSST)将观测到约(1000)个透镜活动星系核,这为利用时间延迟宇宙学作为暗能量的独立探针提供了新兴机遇。为了利用这一统计样本,我们实现了一个可扩展的层级推断工具,该工具可同时计算数百个强透镜的宇宙学似然。利用这一新技术,我们研究了来自完整LSST样本模拟的宇宙学约束能力。我们从单个透镜出发,模拟了完整的联合层级时间延迟宇宙学分析,包括基于图像的建模、时间延迟测量、速度弥散度测量和外部会聚预测。我们充分考虑了质量片和质量各向异性简并。我们假设一个包含800个透镜的样本,并根据现有观测活动设定不同级别的后续观测保真度。在我们的基线假设下,在灵活的CDM宇宙学中,我们同时预测了对H0约2.5%的约束和6.7的暗能量品质因数(DE FOM)。我们表明,通过将样本从50个透镜扩展到包含另外750个具有合理LSST时间延迟测量的透镜,我们将预测的暗能量品质因数提高了近3倍,证明了纳入这部分样本的价值。我们还研究了不同的后续观测策略,发现通过增加额外的恒星运动学测量和更高精度的时间延迟测量,暗能量品质因数有显著提升。我们还展示了时间延迟透镜的红移配置如何影响CDM中的约束能力。
引用
@article{arxiv.2511.13669,
title = {Investigating the Dark Energy Constraint from Strongly Lensed AGN at LSST-Scale},
author = {Sydney Erickson and Martin Millon and Padmavathi Venkatraman and Tian Li and Philip Holloway and Phil Marshall and Anowar Shajib and Simon Birrer and Xiang-Yu Huang and Timo Anguita and Steven Dillmann and Narayan Khadka and Kate Napier and Aaron Roodman and The LSST Dark Energy Science Collaboration},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.13669},
year = {2025}
}
备注
submitting to the Open Journal of Astrophysics, comments welcome