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星系团产生奇特双曲脐点透镜构型的倾向性

宇宙学与河外天体物理 2026-06-30 v1

摘要

强引力透镜是研究宇宙大尺度结构以及理解暗物质和暗能量性质的有力工具。星系团透镜对遥远背景源的放大和扭曲效应使得对透镜体和源群体的详细研究成为可能,使这些系统成为精密宇宙学的有前景的探针。虽然经典强透镜已被充分理解,但对于双曲脐点(HU)奇特透镜仍有大量待探索之处,这类透镜会产生独特的望远镜效应和可能具有极高放大率的罕见图像。识别和量化这些天体,并表征其几何构型,可能对星系团和透镜星系群的研究产生广泛影响。利用参数化星系团质量模型,我们绘制了源平面中HU奇特图像可以形成的区域,并将这些区域对红移进行积分以定义奇特共动体积(Vz<10V_z<10)。我们在已确认的奇特系统(RXJ0437.1+0043 和 Abell 1703)上验证了这种方法,然后将其应用于74个星系团模型的样本。我们展示了最有希望的星系团的HU区域轮廓,评估了奇特面积和体积估计的系统性和随机不确定性,并确认我们的误差仍然足够小以支持稳健的结论。接下来,我们探讨了六个星系团参数与(Vz<10V_z<10)之间的相关性,发现参数对,特别是椭圆率与爱因斯坦半径或尖度,最能区分高(Vz<10V_z<10)系统。最后,我们估计每个星系团平均对其奇特体积贡献约0.125个星系(作为保守下限),这意味着观测19个星系团在随机样本中探测到至少一个HU系统的概率为90%。

关键词

引用

@article{arxiv.2606.31583,
  title  = {Predisposition of galaxy clusters to producing exotic hyperbolic umbilic lensing configurations},
  author = {Quentin Basto and Johan Richard and David J. Lagattuta and Ashish K. Meena and Harald Ebeling},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2606.31583},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 18 figures, accepted for publication in A&A