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非星系结构及其对引力透镜星系的影响

宇宙学与河外天体物理 2025-05-21 v2 星系天体物理

摘要

虽然Λ\LambdaCDM模型在大尺度上成功,但在小尺度上的有效性仍存疑问。最近的研究表明,非星系暗物质结构(如束状物和墙)可能显著影响引力透镜,而这些影响的重要性取决于暗物质模型:在温暖暗物质情景下,较少形成低质量天体,其质量被重新分配到宇宙-web中。我们利用质量为mχ_{\chi} = 1 keV和mχ_{\chi} = 3 keV的无碎片化温暖暗物质(WDM)模拟来研究这些影响对星系-星系透镜的影响。虽然这些宇宙学情景已经被观察排除,但随着暗物质粒子的热力学速度而增加,质量远离星系的比例也随之增大,这为寻找一级效应提供了可能。我们创建了基于BELLS-Gallery中引力透镜系统的模拟数据集,纳入了这些模拟中非星系的贡献,以便将其与基于主透镜具有光滑质量分布的模拟进行比较。利用贝叶斯建模,我们发现WDM非星系结构的扰动会影响推断的主透镜参数,并位于重建源位置。然而,这些变化微弱,被标准椭圆power-law透镜模型所吸收,使其难以与固有的透镜特征区分开来。最重要的是,非星系扰动并不表现为强大的外部剪切项,这是引力透镜分析中常用的大尺度扰动的代表。我们的结果表明,尽管非星系结构可以影响透镜分析,但总体影响在较冷的WDM和CDM情景下难以被区分,其中非星系贡献较小。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.17147,
  title  = {Non-halo structures and their effects on gravitationally lensed galaxies},
  author = {Baptiste Jego and Giulia Despali and Tamara Richardson and Jens Stücker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.17147},
  year   = {2025}
}

备注

13+2 pages, published in A&A