星系尺度强引力透镜现象

目前引力透镜理论已经非常成熟，再加上观测到的强引力透镜现象日益增多，因此强引力透镜已成为研究暗物质分布的重要研究工具之一。星系尺度的强引力透镜由于相对常见并具有较为简单的物质分布，正在引起广泛的关注。其中早型星系的强引力透镜已经得到了国际上多个高水平团队的研究，取得了一定的成果，但是样本和研究都还不完善，本项目将从扩大样本数目和引入环境因素两方面深入研究。另一方面，晚型星系至今尚未证实观测到其强引力透镜现象，本项目将从CFHTLS大型巡天项目的SL2S子项目中寻找这一类型强引力透镜。最后，由于目前强引力透镜拟合中普遍存在着较大的误差，项目还将结合数值模拟，寻找这种拟合误差的来源。

项目进行过程中主要展开了三方面的工作：.1、对星系团Cl2244-02的强引力透镜拟合。这个星系团是最先发现具有巨型弧形成像系统的星系团之一，但是由于其物质分布的复杂性，这个星系团至今没有令人满意的透镜拟合模型。我们在这个星系团中心区域找到了一个新的成像系统，这个系统具有相同的颜色，且形成一个爱因斯坦十字的几何结构。增加这个成像系统后，我们获得了一个较为合理的质量分布模型，证明了单一团块的质量分布无法拟合这个星系团的复杂质量结构。通过对这种质量分布模型的分析，发现星系中的两个团块之一相当弛豫，而另一团块弛豫程度较差，可以认为是第二团块正在向第一团块靠近，说明星系团处于并合过程中.2、星系团的成员星系的形态研究。我们通过研究星系团Abell 1689中潮汐力对成员星系的影响，结合星系团本身的强引力透镜，研究了该星系团中的暗物质分布。结果发现在团中心300kpc内，星系与朝向BCG有方向一致性的趋势，说明大尺度上的方向一致性同样在小尺度上有体现。BCG方向与星系方向一致可以作为星系团形成时，星系沿丝状结构内落机制的检验。此外， 研究发现团中心的星系偏圆，且越靠近团中心，星系越圆。但是场星系的椭率和方位角则没有明显的规律。.3、星系团尺度的强引力透镜现象对于背景星系光度函数分布所产生的影响。我们利用IRAC引力透镜巡天的数据来定量研究强引力透镜对背景星系光度函数形状产生的影响。我们利用已存在较令人满意的强引力透镜拟合模型的透镜样本，对其中的所有星系团都计算了视场中每个像素的强引力透镜放大率，从而得到它们各自的放大率分布图。从初步获得了第一批四个星系团（Abell 1835、 Abell 2219、Abell 2390 和CIG 0451-03）的光度函数分布可以看出，强引力透镜对于星系团的光度函数产生了明显的影响。强引力透镜充当了非常有效的“宇宙望远镜”作用，在有强引力透镜存在的情况下，许多原本应该处于望远镜观测阈值之下的按星系都进入了观测范围，因此光度函数在暗端有明显上升，而整个光度函数的峰值也向暗端有明显的偏移。