Lente gravitacional por cúmulos de galaxias - Limitando la distribución de masa

Los cúmulos de galaxias pueden desviar la luz de galaxias de fondo, de alto corrimiento al rojo, produciendo imágenes distorsionadas de ellas. Recientemente, Tyson, Valdes y Wenk informaron sobre el descubrimiento de un alineamiento tangencial preferencial de las galaxias detrás de dos cúmulos. Motivados por el descubrimiento, investigamos la posibilidad de limitar la distribución de masa de un cúmulo observando las formas de las galaxias sometidas a lente en el límite de distorsión débil. La precisión con la que se puede determinar la distribución de masa tiene un límite fundamental debido a las elipticidades aleatorias intrínsecas a las galaxias de fondo. A partir de este límite fundamental, calculamos la precisión esperada en la determinación de los siguientes parámetros: el centro del cúmulo, su dispersión de velocidad, el perfil de densidad en las partes exteriores y la elipticidad proyectada del potencial del cúmulo. También consideramos la posibilidad de limitar la distribución de corrimientos al rojo de las fuentes de fondo y el valor de la constante cosmológica. Nuestros resultados indican que los cúmulos con dispersiones de velocidad en la línea de visión superiores a unos 500 km s^-1^ deberían producir una distorsión detectable en las galaxias de fondo. La dispersión de velocidad se puede medir con una precisión creciente a medida que aumenta. El centro del cúmulo se puede determinar con una precisión del orden de la separación promedio entre galaxias de fondo. El momento cuadrupolar del potencial del cúmulo también se puede medir hasta cerca del 20% del potencial total para una dispersión de velocidad de 1000 km s^-1^ y la precisión mejora con la dispersión de velocidad. La ley de potencia que describe el perfil de densidad en las partes exteriores del cúmulo puede, en principio, ser determinada, si se observan galaxias de fondo en un área suficientemente grande en el cielo alrededor del cúmulo. Sin embargo, otras fluctuaciones de densidad en la línea de visión dominarán sobre el cúmulo a algún radio. La precisión de la medición de estas cantidades puede ser gravemente degradada por varios errores sistemáticos de observación: mala resolución de las galaxias sometidas a lente (debido esencialmente al seeing), errores de guiado no corregidos y confusión de galaxias de fondo con galaxias del cúmulo.