论文部分内容阅读
星系团是宇宙中质量最大的引力束缚体，总质量达到1014 M☉-1015 M☉，其中占总质量～3％的是光学可见的星系，～15％的是辐射X射线的热等离子气体，剩余的～82％是不辐射电磁波的暗物质。星系团在天体物理和宇宙学研究中扮演着重要的角色，例如星系在高密度团星系环境下的形成和演化、星系团内弥散的热等离子气体在kpc尺度上的流体力学行为、利用星系团的统计性质来限制宇宙学参数。 引力透镜是遥远天体发出的光线经过前景大质量天体周围引力场时被弯曲的现象。星系团可以产生最强的引力透镜效应，包括强引力透镜和弱引力透镜。强引力透镜只有在观测者、星系团以及背景天体非常接近同一直线时才会发生，它可以产生人眼可识别的多重像、光弧甚至爱因斯坦光环。弱引力透镜是指背景源只有微小的形变和放亮效应，只能通过统计的方法才能得到足够好的弱引力透镜信号。不同于其他方法（例如X射线温度、团星系速度弥散、质光比以及SZ效应），引力透镜可以直接测量星系团的总质量，包括发光物质和暗物质，并不依赖于星系团的动力学状态和物质属性。 本论文的一部分工作是统计前景星系团和背景类星体的弱引力透镜效应。星系团作为透镜会放亮背景类星体的视亮度，同时放大背景空间立体角，结果使星系团背后的类星体数密度增加或减少。统计前景星系团和背景类星体的两点相关函数可以将这种引力透镜信号提取出来。我们首先使用SDSSⅢ的数据构建了一个完备的类星体样本，包括光谱确认的红移大于0.8的29705个类星体。我们使用4个星系团样本作为前景透镜，分别是:MaxBCG，GMBCG，AMF，WHL12，四个星系团样本的红移都限制在z＜0.5。对每个星系团样本，我们分别计算星系团和29705个类星体的两点相关函数，发现在＜2Mpc的尺度上结果均为正相关，这与斜率约为0.7的类星体星等-数目关系对应的引力透镜模型预言一致。我们还探测到相关函数的振幅依赖于星系团的富度，富度越大，星系团-类星体的正相关越大。我们使用引力透镜模型来拟合探测到的相关函数，并得到每个星系团样本的平均质量M200，最佳拟合给出的质量与通过每个星系团表的质量-富度关系计算的平均质量一致。 本论文的另一项工作是搜寻星系团引起的强引力透镜光弧。首先使用SDSSⅢ和SDSS Stripe82的数据证认出新的星系团，然后在SDSS网站上查看每个星系团的图片。我们共证认出8个几乎肯定的、3个很可能的和6个可能的新的强引力透镜星系团。光弧的颜色要比星系团成员星系的颜色蓝。我们计算了光弧内的星系团质量和光度并得到质光比，质光比的值为几十倍的M☉/L☉，与其他已知的结果一致。