星系-星系强引力透镜截面与 $\Lambda$CDM 子结构中的物质内部分布
宇宙学与河外天体物理
2024-05-29 v3 星系天体物理
摘要
强引力透镜为探测透镜内物质的详细分布提供了强有力的手段,同时可放大暗弱的背景源使其可见。观测到的由大质量星系团产生的强引力透镜(通常处于复杂的动力学状态)也被用于在更小尺度上绘制其暗物质子结构图。深度高分辨率成像揭示了与这些子结构相关的强引力透镜事件的存在,即星系尺度的子晕。然而,人们注意到这些观测到的星系-星系强引力透射(GGSL)事件的清单与最先进的 CDM 模拟存在差异。与模拟中的对应物相比,星系团子晕显得过于集中,导致 GGSL 值高出一个数量级。在本文中,我们探索了通过在符合 CDM 结构形成范式的前提下,重新分配观测到的星系团子晕内部质量来解决这一观测差异的可能性。来自数据的透镜质量重建对孔径内包含的质量提供了约束,但对孔径内部详细的质量分布保持不可知。因此,由于星系团子晕内部的详细密度分布目前尚未受数据约束,我们得以自由地重新分配所包含的质量。我们研究了将质量重新排列为更向中心集中的密度分布是否有助于缓解 GGSL 差异。我们报告称,将星系团子晕重新拟合为普遍存在的、受 CDM 启发的 Navarro-Frenk-White 分布,并进一步修改它们以包含显著的重子成分,并不能解决这一矛盾。要解决这一持续存在的 GGSL 差异,可能需要更仔细地探索替代暗物质模型。
引用
@article{arxiv.2404.16951,
title = {The galaxy-galaxy strong lensing cross section and the internal distribution of matter in {\Lambda}CDM substructure},
author = {Yarone M. Tokayer and Isaque Dutra and Priyamvada Natarajan and Guillaume Mahler and Mathilde Jauzac and Massimo Meneghetti},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.16951},
year = {2024}
}
备注
20 pages, 5 figures