कम द्रव्यमान वाले हलों का पता लगाना मजबूत गुरुत्वीय लेंसिंग के साथ I: डेटा गुणवत्ता और लेंसिंग विन्यास का प्रभाव

इस पत्र का उद्देश्य यह मापना है कि किस प्रकार सबसे कम हल द्रव्यमान जो गैलेक्सी-गैलेक्सी मजबूत गुरुत्वीय लेंसिंग के साथ पता लगाया जा सकता है, अवलोकनों की गुणवत्ता और अवलोकित लेंस प्रणाली की विशेषताओं पर निर्भर करता है। अनुकरण डेटा का उपयोग करते हुए, हम लेंस तल के प्रत्येक स्थान पर न्यूनतम पता लगाने योग्य NFW द्रव्यमान को विस्तृत संवेदनशीलता मानचित्रों के रूप में मापते हैं। संक्षेप में, हम पाते हैं कि: (i) न्यूनतम पता लगाने योग्य द्रव्यमान Mlow रेखीय रूप से घटता है जब संकेत-से-शोर अनुपात (SNR) बढ़ता है और जब हम शोर को घटाते हैं तो संवेदनशील क्षेत्र बड़ा होता है; (ii) कोणीय संकल्प (0.07′′ बनाम 0.09′′) और पिक्सेल स्केल (0.01′′ बनाम 0.04′′) में मध्यम वृद्धि औसतन 0.25 dex द्वारा हल द्रव्यमान में संवेदनशीलता में सुधार करती है, जिसमें सबसे संवेदनशील क्षेत्रों के चारों ओर अधिक महत्वपूर्ण सुधार होता है; (iii) कम द्रव्यमान वाले वस्तुओं के प्रति संवेदनशीलता उज्ज्वल और जटिल लेंस वाले गैलेक्सियों के लिए सबसे बड़ी होती है जो कैस्टिक वक्रों के अंदर स्थित होती हैं और बड़ी आइनस्टीन रिंगों में लेंस होती हैं (यानी rE ≥ 1.0′′)। हम पाते हैं कि इस कार्य में विचार किए गए संवेदनशील मॉक छवियों के लिए, लेंस के रेडशिफ्ट पर न्यूनतम द्रव्यमान 1.5 × 108 और 3 × 109 M☉ के बीच है। हम Mlow, SNR और संकल्प के बीच एनालिटिक संबंध निकालते हैं और लेंसिंग विन्यास और स्रोत संरचना के प्रभाव पर चर्चा करते हैं। हमारे परिणाम संभावित पूर्वानुमानों और वास्तविक डेटा के बीच के अंतर को भरना शुरू करते हैं और गुरुत्वीय इमेजिंग के लिए सटीक पूर्वानुमान की गणना की चुनौतीपूर्ण प्रकृति को प्रदर्शित करते हैं। हमारे निष्कर्षों के प्रकाश में, हम मजबूत लेंसिंग सर्वेक्षणों के डिजाइन के लिए संभावित रणनीतियों और HST, Keck, ALMA, Euclid और अन्य भविष्य के अवलोकनों की संभावनाओं पर चर्चा करते हैं.