从强引力重建星团质量分布的非参数方法：以 Abell 370 为例

我们描述了一种新的用于从星团中强引力场（即从背景星系的多个形象图像）重建质量分布的非参数技术。将观测到的形象位置和红移视为刚性约束，通过透镜（射线追踪）方程获得线性约束方程。这些约束将质量分布限制在某些允许区域内，然后通过线性规划找到该区域。我们详细研究了在该允许区域内质量分布，其中包括最小质量-光度变化和最光滑的质量分布等情形。该方法应用于广为人知的 Abell 370 星团，其上拥有巨型亮光弧和若干多个形成的背景星系。我们的质量图由观测到的巨型弧和多个形象系统的位置和红移（光谱或由前人推断的模型值）所限制。对 Abell 370 的重建图显示，质量分布呈现细节，与光度分布差异显著。该方法预测该星团呈双峰结构，投影质量分布确实沿由两个主要 cD 星系所定义的轴向延伸。但质量分布的峰值似乎位于 cD 中心之外。我们还给出该星团中心区域总质量的估计。该结果与前人的质量测定结果良好一致。该中心区域的总质量为 $M=(2.0-2.7) 10^{14} M_{\odot}/h_{50}$，取决于所选方案。