利用晕-剪切-剪切三点相关函数探测暗物质晕的形状与内部结构

弱引力透镜三点统计是探测暗物质晕结构的有力工具。我们提出利用星系位置与背景星系对形状的相关性，即晕-剪切-剪切相关（HSSC），以统计方式测量平均晕椭圆率以及子晕的丰度。我们运行了高分辨率宇宙学 $N$-体模拟，并利用其输出测量了星系晕和星系团晕的 HSSC。非球形晕导致 HSSC 产生特征性的方位角变化，而位于维里半径附近外围区域的大质量子晕贡献了约 10% 的 HSSC 振幅。利用从 $N$-体模拟中估计的 HSSC 及其协方差，我们对未来星系巡天约束暗物质晕内部结构的能力进行了预测。对于 1000 个质量大于 $10^{13.5}\, h^{-1}M_{\odot}$ 的星系群，平均晕椭圆率可以以 10% 的精度进行测量。球形平滑质量分布可以在约 $5\sigma$ 的显著性水平上被排除。利用约 $10^4$ 个星系/星系团，可以探测到质量占主晕质量 1-10% 的子晕的存在。我们得出结论，HSSC 提供了关于暗晕结构进而关于暗物质本质的宝贵信息。