利用高放大恒星探测星系团中的暗物质子晕

位于前景星系团透镜焦散线两侧的背景星系中的亮星，由于 $\sim 10^2$–$10^3$ 的极端放大因子，可被单独探测到，正如近期深 HST 图像中所观测到的。我们提出一种直接方法，通过测量暗物质子晕对放大恒星或亮团块像位置引起的天体测量扰动，来探测星系团中暗物质子晕的存在：子晕的透镜作用打破了平滑临界曲线的对称性，该对称性由密近像对的中点示踪。对于位于红移 $z = 0.375$ 的透镜星系团 Abell 370 后方红移 $z = 0.725$ 处的巨弧（一个探测恒星像对的理想目标），我们发现，冷暗物质理论预言的质量在 $10^6$–$10^8\,M_\odot$ 范围的子晕，通常应印下量级为 $20$–$80\,{\rm mas}$ 的天体测量畸变。我们估计，JWST 在 $\sim 1$–$3\,\mu{\rm m}$ 波段约 $\sim 10\,$hr 的积分可能揭示若干放大恒星，其双像将显现子晕诱导的临界曲线结构。该方法可探测子晕与星系团晕质量比 $m/M \sim 10^{-7}$–$10^{-9}$ 的动力学范围，从而对暗物质性质施加新约束。