强引力场中深端紫外光度函数可靠性检验

暗物质构成宇宙总质量的约85%，但其组成粒子的本质仍是谜团。本论文测试了两种竞争性暗物质模型：传统的重粒子范式，以及暗物质为质约为$10^{-22}$eV的超轻玻色子（$\psi$DM）。更具体地说，我测试了$\psi$DM模型在深端开端所导致的 turnover，利用大质量星系团的引力透镜效应来探测更微弱的星 magnitudes。这种分析的关键挑战在于，低红移星系因其观察到的SED与高红移星系相似而可能导致干扰。如我所展示的，这种干扰问题通常严重，可能淹没深端 turnover的迹象。我还展示了在现有基于哈勃前沿场（HFF）的光度红移目录中，约50%的声称$3.5\leq z\leq 5.5$的星系实际上是低-redshift干扰者。幸运的是，可以通过结合深入的HST和JWST观测来消除这些干扰者。对于没有补充数据的场，机器学习方法将被证明在保留消除能力方面有用。为更可靠地测试MACS J0416的强引力场，推导出更干净的$3.5\leq z\leq 5.5$和$6\leq z\leq 10$样本。基于此，我发现没有证据表明存在深端 turnover，从而在95%置信水平下给出$\psi$DM质量$>2.97\times10^{-22}$eV的约束。该约束也被解释为暗物质由多个粒子副本组成的方案，我认为导出的质量界限可能是整个$\psi$DM储备在由引力平衡建立的情形下，支配其整体行为的有效德布罗lie尺度。