Restrições sobre a identidade da matéria escura a partir de lentes gravitacionais fortes

O modelo cosmológico de matéria escura fria (CDM) prevê de forma inequívoca que um grande número de halos deve sobreviver como subhalos quando são acrescidos a um halo maior. O modelo CDM seria descartado se essas subestruturas fossem mostradas como inexistentes. Em contraste, se a matéria escura consistir de partículas de Matéria Escura Quente (WDM), então abaixo de uma massa limite que depende da massa da partícula, muito menos subestruturas estariam presentes. Encontrar subhalos abaixo de uma certa massa descartaria, então, massas de partículas quentes abaixo de algum valor. A lente gravitacional forte fornece um método limpo para medir a função de massa de subhalos por meio de distorções na estrutura de anéis de Einstein e arcos gigantes. Usando observações simuladas de lente construídas a partir de simulações N-corpos de alta resolução, mostramos que medições de aproximadamente 100 sistemas de lentes fortes com um limite de detecção de Mlow = 10⁷ h⁻¹ M⊙ distinguiriam claramente o CDM do WDM no caso em que este consiste de neutrinos estéreis de 7 keV, como aqueles que podem ser responsáveis pela linha de emissão de raios-X de 3,5 keV recentemente detectada em galáxias e aglomerados.