基于强引力透镜的质量子结构统计：量化质量分数与质量函数
宇宙学与河外天体物理
2015-05-13 v2
摘要
我们发展了一种贝叶斯统计形式体系，以量化在具有弧或爱因斯坦环的强引力透镜星系中，(CDM) 子结构的质量函数斜率 和投影累积质量分数 作为透镜巡天参数和子结构质量检测阈值的函数可被恢复的程度。该方法被应用于不同的模拟数据集，以探索一系列观测限制： 拥有透镜星系的巡天数量， 子结构检测的质量阈值 Mlow，以及 测量到的子结构质量的不确定度。我们探索了质量函数斜率的两种不同先验：均匀先验和 alpha = 1.90+-0.1 的高斯先验。在子结构检测阈值 Mlow=3x10^8 Msun、现有可用透镜数量 (n_l=30)、(CDM) 子结构中真实暗物质质量分数 <=1.0% 且 alpha = 1.90+-0.1 的先验条件下，我们发现 f 的上限可被约束至 <=1.0% 的水平 (95% CL)。在对 alpha 施加高斯先验的情况下，总是可能对这两个参数设定严格的约束。我们还发现，由于（预期的）陡峭质量函数斜率，降低检测阈值对恢复 alpha 的能力影响最大。未来，得益于 SKA、LSST 和 JDEM 等望远镜的新巡天以及具有高保真数据的后续望远镜，已知透镜数量的显著增加将使我们能够完整地恢复卫星星系群。例如，一个在数据质量上等同于 Sloan Lens ACS 巡天的 200 个透镜样本以及 10^8 Msun 的检测阈值，可以确定 f=0.5+-0.1% (68% CL) 和 alpha=1.90+-0.2 (68% CL)。
引用
@article{arxiv.0903.4752,
title = {Statistics of mass substructure from strong gravitational lensing: quantifying the mass fraction and mass function},
author = {S. Vegetti and L. V. E. Koopmans},
journal= {arXiv preprint arXiv:0903.4752},
year = {2015}
}
备注
MNRAS (in press)