Imagerie gravitationnelle à travers une lentille plane à triple source : revoir le sous-halos sombre défiant le ΛCDM dans SDSSJ0946+1006

RÉSUMÉ Le paradigme ΛCDM explique avec succès la structure à grande échelle de l'univers, mais est moins bien contraint à des échelles subgalactiques. La modélisation de lentille gravitationnelle a été utilisée pour mesurer les empreintes de sous-structures sombres sur des arcs lensés, testant les prédictions à petite échelle de ΛCDM. Cependant, les méthodes requises pour ces tests sont sujettes à des dégénérescences entre le modèle de masse de la lentille et le profil de lumière de la source. Nous présentons une étude de cas de la lentille gravitationnelle composée unique SDSSJ0946+1006, où une sous-structure sombre et massive a été détectée, dont la concentration élevée rapportée serait peu probable dans un univers ΛCDM. Pour la première fois, nous modélisons les deux premières sources de fond dans les images HST en bande I et U, ainsi que les données de lignes d'émission VLT-MUSE pour la source la plus distante. Nous récupérons un perturbateur de lentille à un niveau de confiance de 5,9σ avec une masse ₁₀ (Mₛub/ M) =9,2^+0,4-₀,₁ et une concentration ₁₀c=2,4^+0,5-₀,₃. La concentration est plus cohérente avec les sous-halos CDM que ce qui a été précédemment rapporté, et la masse est compatible avec celle d'une galaxie satellite naine dont le flux est indétectable dans les données à l'emplacement du perturbateur. Un trou noir errant avec une masse ₁₀ (MBH/ M) =8,9^+0,2-₀,₁ est un modèle alternatif viable. Nous enquêtons systématiquement sur des hypothèses alternatives concernant la complexité de la distribution de masse et la reconstruction de la source ; dans tous les cas, le sous-halo est détecté à un niveau d'au moins ≥5σ. Cependant, la signification de la détection peut être considérablement altérée (jusqu'à 11,3σ) par des choix alternatifs pour le schéma de régularisation de la source.