利用双源平面强引力透镜 AGEL150745+052256 进行宇宙学绘图
摘要
具有两个相隔遥远红移背景源的强引力透镜是探测宇宙学参数的强大且独立的工具。我们可以使用这些被称为双源平面透镜（DSPLs）的系统来测量源的角直径距离比（β），该比值对物质密度（Ωm）和暗能量状态方程参数（w）敏感。然而，DSPLs很罕见，并且需要高分辨率成像和光谱学来进行探测、透镜建模和测量β。在这里，我们报告了第二个用于测量宇宙学参数的DSPL。我们利用哈勃太空望远镜/WFC3成像和凯克/KCWI光谱数据，对来自ASTRO 3D透镜星系演化（AGEL）巡天的DSPL AGEL150745+052256进行了建模。AGEL1507中引力透镜偏折体和两个源的光谱红移分别为 z_defl = 0.594，z_S1 = 2.163 和 z_S2 = 2.591。我们测量了较近源（S1）的恒星速度弥散为 σ_obs = 109 ± 27 km/s。利用主偏折体（来自文献）和S1的σ_obs，我们测试了DSPL模型的稳健性。我们测量得到AGEL1507的 β = 0.953+0.008−0.010，并推断出在ΛCDM宇宙学模型下 Ωm = 0.33+0.38−0.23。将AGEL1507与已发表的Jackpot透镜模型结合，将对Ωm（ΛCDM）和w（wCDM）的精度提高了约10%。包含DSPLs显著改善了与普朗克宇宙微波背景观测结合时的约束，将w的精度提高了30%。这篇论文展示了DSPLs的约束能力及其与其它标准宇宙学探针的互补性。从正在进行和即将进行的大面积巡天中发现的更大DSPL样本将提供更紧密的未来约束，这将为暗能量的本质提供洞见。
关键词
领域
本研究属于观测宇宙学领域，特别关注利用强引力透镜效应（具体为双源平面透镜，DSPLs）约束宇宙学参数。
问题陈述
标准的ΛCDM宇宙模型在某些方面存在挑战，需要独立的观测验证。DSPLs是强大的宇宙学探针，但极其罕见，且仅有一个系统（J0946）此前被用于精确测量宇宙学参数。
理论基础
研究建立在引力透镜理论以及DSPLs对角直径距离比（β）的敏感性之上，该比值与物质密度（Ωm）和暗能量状态方程参数（w）相关。此前对J0946的研究证明了DSPLs的可行性。
研究目标或问题
本研究旨在利用新发现的DSPL AGEL150745+052256进行透镜建模和宇宙学参数（Ωm, w）测量，并评估DSPLs作为独立宇宙学探针的约束能力及其与现有探针（如CMB）的互补性。
研究意义
该研究通过分析第二个用于宇宙学的DSPL，展示了这类系统在独立约束宇宙学参数方面的潜力，其结果与CMB等标准探针互补，有望为理解暗能量本质提供更严格的限制。