宇宙学星际透镜光学深度概率分布研究

传统上，基于 Press-Gunn 近似计算遥远源星际透镜概率，假设透镜天体在介介空间均匀随机分布，密度为常数。本文通过考虑透镜天体在星系内彼此强空间聚类及其与构成星系大尺度暗物质团块的关联，来探讨更真实的宇宙学星际透镜统计。计算了沿随机选取视线的星际透镜光学深度 (kappa) 的分布，以及沿靠近强透镜视线的条件分布。总体结果表明，若星系大尺度暗物质团块由暗致密天体组成，Press-Gunn 近似是有用的阶梯近似；但若仅以星系中普通星族为主导星际透镜事件来源，则该近似失效且可能定性误导。在特别是，发现星际透镜仅限于约占高红移源的 1%。此外，尽管只有少数高红移源被星系倍增成像，但这些源最可能被星体透镜观测到。因此，星际透镜通常在 kappa 接近 1 时被观测到，而此时简单孤立点质量透镜近似不再适用。然而，若 CDM 团块由浓缩天体组成，则超过 10% 的高红移源在任意时刻均被透镜观测到。这些源的绝大多数数不被倍增成像，kappa 小于 0.01。