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TDCOSMO XXII:时间延迟宇宙学中的三轴性和投影效应

星系天体物理 2025-11-19 v2 宇宙学与河外天体物理

摘要

约束质量片简并(MSD)对于提高时间延迟宇宙学的精度和准确性至关重要。透镜和恒星运动学的联合分析被广泛采用以打破MSD。需要三维质量和恒星示踪种群来准确解释运动学数据。我们的前向建模程序旨在评估强透镜和运动学可观测量的投影效应,并确定恒星运动学分析的最优模型假设,以获得无偏的MSD和H0。我们对来自IllustrisTNG模拟的三轴ETG样本和匹配强透镜星系群体特征的轴对称慢旋转星系样本的投影和选择效应进行了数值模拟。使用轴对称样本,我们使用轴对称Jeans各向异性建模(JAM)生成模拟运动学可观测数据,并在不同模型假设下评估运动学恢复。使用三轴样本,我们量化了用轴对称JAM对三轴星系建模引入的随机不确定性。我们证明,对空间未解析的运动学数据进行球对称JAM分析会在推断的MSD中引入高达2%-4%的偏差(取决于透镜的内在形状)。我们的模型很大程度上纠正了这一偏差,导致恒星速度弥散中残留的随机不确定性在0-2.2%范围内(H0中为0-4.4%),取决于投影椭圆率和恒星轨道的各向异性。这种残留不确定性可以通过约束内在形状的空间解析运动学数据进一步缓解。我们还证明,使用轴对称JAM对轴对称星系进行速度弥散恢复的随机不确定性在<0.24%的水平,而对三轴星系使用轴对称JAM的不确定性在<0.17%的水平。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.00235,
  title  = {TDCOSMO XXII: Triaxiality and projection effects in time-delay cosmography},
  author = {Xiang-Yu Huang and Simon Birrer and Michele Cappellari and Tommaso Treu and Shawn Knabel and Dominique Sluse},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00235},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, 15 figures. Accepted by Astronomy & Astrophysics