Темная материя в скоплении Волос Вероники: слабое линзирование раскрыло структуру
Международная группа исследователей представила новый анализ распределения темной и светящейся материи в богатом скоплении галактик Волос Вероники (Abell 1656). Работа основана на данных широкоугольного слабого гравитационного линзирования с камерой Hyper Suprime-Cam на телескопе Subaru, охватывающей площадь около 12 квадратных градусов.
Ученые восстановили двумерное распределение массы, подобрали модели Наварро–Френка–Уайта и построили профиль апертурной массовой плотности. Сравнение сигнала слабого линзирования с оптической спектроскопией, рентгеновскими наблюдениями eROSITA и радиоданными позволило уточнить динамику системы.
Наилучшая односфероидальная модель NFW дала массу M200c = (8.2 ± 0.7) ? 1014 M?. Апертурный массовый профиль согласуется с рентгеновской гидростатической массой на радиусах более 20 угловых минут (около 560 кпк), что указывает на отсутствие значительного слияния на глобальном масштабе. Однако во внутренних областях обнаружено существенное гидростатическое смещение.
Особый интерес представляет двухсфероидальная модель с центрами на NGC 4874 и NGC 4839: она дала массы 7,8 ? 1014 и 0,9 ? 1014 M? соответственно, что соответствует слиянию с отношением масс примерно 1:8. Судя по доле газовой массы, система возвращается после первого прохода апоцентра.
Авторы нашли положительную пространственную корреляцию между сигналом слабого линзирования и рентгеновской поверхностной яркостью, наиболее сильную вдоль направлений межгалактических филаментов (ICF) под углами 110 и 340 градусов. Именно там преимущественно детектируются субгало, выделенные по сдвигу формы галактик.
Отношение массы к светимости в r-диапазоне в пределах R200c оказалось в среднем (M/Lr) = 250 ± 66 M?/L?, причем оно постоянно по радиусу. Однако в северном и западном филаментах это отношение достигает примерно 1000 M?/L?, что говорит о значительном преобладании темной материи в этих структурах.
Согласно результатам, совместный анализ слабого линзирования и многоволновых данных эффективно исследует сборку скоплений и содержание темной материи в межгалактических филаментах. Работа опубликована на сервере препринтов arXiv.
