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LoCuSS:对 30 个星系团的斯巴鲁弱引力透镜研究

宇宙学与河外天体物理 2015-05-13 v4

摘要

(摘要删节)我们利用斯巴鲁(Subaru)数据对 30 个红移 0.15<z<0.3 的 X 射线明亮星系团样本中的暗物质分布进行了详细的弱引力透镜研究。在每个星系团中都检测到了具有高统计显著性的弱引力透镜信号,总探测信噪比(S/N)范围为 5 到 13。在本文中,我们专注于对星系团的切向畸变轮廓拟合球对称模型。当对单个星系团拟合模型时,我们无法在统计上区分 SIS 模型和 NFW 模型。然而,当将单个星系团的切向畸变轮廓合并,并对堆叠轮廓拟合模型时,对于低质量 bin 和高质量 bin,SIS 模型分别被以 6σ 和 11σ 的置信度拒绝。我们还利用单个星系团的 NFW 模型拟合来研究星系团质量(M_vir)与浓度(c_vir)之间的关系,发现 c_vir 与 M_vir 呈反相关。最佳拟合的 c_vir-M_vir 关系为:c_vir(M_vir) ∝ M_vir^{-α},其中 α=0.41±0.19——即非零斜率以 2σ 的显著性被探测到。然后,我们研究了测量星系团质量的最佳半径,发现对于更高过密度 Δ=500-2000 的星系团质量,典型分数误差改善至 σ(M_Δ)/M_Δ ~ 0.1-0.2,而对于维里过密度(~110)则为 0.2-0.3。进一步比较基于球对称模型拟合的质量测量与与模型无关的孔径质量方法,揭示出在给定孔径半径的圆柱体内包含的二维孔径质量系统性地大于通过 NFW 模型拟合得到的三维球对称质量:对于 Δ=500 和 110,M_2D/M_3D 分别为 1.34 和 1.40。该效应的幅度与沿视线方向积分 NFW 模型所预测的结果吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.0903.1103,
  title  = {LoCuSS: Subaru Weak Lensing Study of 30 Galaxy Clusters},
  author = {Nobuhiro Okabe and Masahiro Takada and Keiichi Umetsu and Toshifumi Futamase and Graham P. Smith},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0903.1103},
  year   = {2015}
}

备注

30 pages, 15 figures, revised version accepted for publication in PASJ. The version including mass maps of each cluster (the submitted version) is available from http://www.astr.tohoku.ac.jp/~okabe/files/locuss_astroph.pdf