迈向强透镜中性氢发射的首次探测

我们报道了使用巨型米波射电望远镜(GMRT)在红移中性氢(HI)21厘米发射线对三个红移 $z \sim 0.4$ 的强透镜星系进行的干涉观测。其中一个星系光谱(J1106+5228,红移 z=0.407)显示出边际探测证据,积分信噪比为 3.8,若经后续观测确认,这将代表首个在 HI 发射中被探测到的强透镜且最遥远的单个星系。我们执行两步将透镜积分流量测量转换为三个目标星系的 HI 质量测量。首先,我们通过对源-透镜系统的物理模型进行广义相对论射线追踪来计算 HI 放大因子 $\mu$。HI 放大通常不同于光学放大,并且由于 HI 质量-尺度关系而很大程度上依赖于内禀 HI 质量 $M_{\rm HI}$。其次,我们采用贝叶斯形式将经依赖于 $M_{\rm HI}$ 的放大因子 $\mu$ 放大的积分流量转换为 $M_{\rm HI}$ 的概率密度,并考虑由 HI 质量函数下降引起的非对称不确定性(埃丁顿偏差)。以此方式,我们确定 J1106+5228 的 $\log_{\rm 10} (M_{\rm HI}/M_\odot) = 10.2^{+0.3}_{-0.7}$,与该星系光学性质估计的 $9.4\pm0.3$ 一致。另外两个源的 HI 质量在 95% 置信区间内与零一致,但我们仍使用相同形式给出两源的上限以及 J1250-0135 的 $1\sigma$ 下限。