Um modelo de lente forte de última geração de MACS J0416.1−2403 com a maior amostra de imagens múltiplas espectroscópicas

A combinação de imagens multibanda do Telescópio Espacial Hubble com espectroscopia de campo integral do Multi-Unit Spectroscopic Explorer, obtida no Very Large Telescope, recentemente impulsionou um progresso notável na modelagem de lente forte (SL) de aglomerados de galáxias. A partir de algumas dezenas de imagens múltiplas com deslocamentos para o vermelho fotométricos por aglomerado, uma nova geração de modelos de lente forte de alta precisão foi recentemente desenvolvida ao explorar em alguns casos mais de cem imagens múltiplas confirmadas espectroscopicamente e galáxias membros do aglomerado. Um passo adiante é esperado com as observações do James Webb Space Telescope de aglomerados SL (de centenas de imagens múltiplas a possivelmente mil). Nesse contexto, apresentamos um novo modelo SL de última geração do aglomerado de galáxias MACS J0416.1−2403, utilizando 237 imagens múltiplas confirmadas espectroscopicamente, que é a maior amostra de fontes lentes múltiplas seguras utilizada até o momento. Além disso, este modelo incorpora informações de cinemática estelar de 64 galáxias do aglomerado e a distribuição de massa de gás quente do aglomerado, determinada a partir de observações de raios-X do Chandra. As posições observadas das muitas imagens múltiplas são reproduzidas com uma notável precisão média de 0,43″. Para avaliar ainda mais a confiabilidade deste modelo de lente e destacar a melhoria em relação aos modelos publicados anteriormente, mostramos a reconstrução da superfície de brilho estendido de várias galáxias lencidas através de um novo software de modelagem preditiva desenvolvido. A comparação com outros modelos SL do mesmo aglomerado demonstra que este novo modelo é melhor capaz de reproduzir com precisão as posições, formas e fluxos das imagens múltiplas observadas. Além de uma caracterização robusta da distribuição total de massa do aglomerado, nosso modelo pode fornecer mapas de amplificação precisos e exatos que são fundamentais para estudar as propriedades físicas intrínsecas de fontes lencidas fracas de alto deslocamento para o vermelho. O modelo está disponível publicamente através de nossa nova ferramenta online de Lente Forte (SLOT); graças a uma interface gráfica simples, o SLOT permite que astrônomos (incluindo não especialistas em lente) aproveitem ao máximo o poder preditivo do modelo, incluindo incertezas estatísticas nas quantidades relevantes associadas às fontes lencidas múltiplas.