Что такое аномалия отношения потоков квазара?

Массивный объект (такой как галактика) на линии взгляда на далекий яркий источник (такой как квазар ) искривляет свет на своем пути. Если «линзовый» объект достаточно массивен и геометрия правильная, фоновый объект можно рассматривать как несколько источников. Например, вот галактика (центральная точка) и четыре изображения одного квазара:

Для хорошего, красиво симметричного объектива положение изображений дает точный прогноз относительного потока (яркости) каждого изображения . Изображения лежат на кольце (с радиусом, называемым «радиусом Эйнштейна» ). Например, если верхнее и нижнее изображения кажутся ближе к левому изображению на картинке выше, правое изображение будет относительно тусклее. Говорят, что системы, которые не подчиняются предсказанным отношениям потоков, демонстрируют аномалию отношения потоков.

Коэффициент потока может иметь ряд причин:

• Пыль или другая тусклая/рассеянная структура вдоль линии обзора одного из изображений (но не других), вызывающая затемнение одного из изображений.
• Если фоновый источник (квазар) изменяется во времени, отношения потоков могут быть разными из-за разного времени прохождения света для разных изображений. Другими словами, один и тот же фоновый квазар виден одновременно в разное время.
• Некоторая асимметричная структура в линзе или дополнительная структура вдоль луча зрения могут нарушить симметрию, которая в первую очередь привела к предсказанию коэффициента потока.

Эта последняя возможность представляет значительный интерес, особенно если «субструктура», возмущающая линзу (или вдоль луча зрения), представляет собой маломассивное гало темной материи ($\lesssim 10^{7}\,{\rm M}_\odot$). Существование этих ореолов является фундаментальным предсказанием стандартного$\Lambda{\rm CDM}$теория космологии. И наоборот, ожидается, что такие ореолы с малой массой вообще не будут существовать в$7\,{\rm keV}$стерильные нейтринные модели теплой темной материи , в настоящее время предпочтительный «аромат» теплой темной материи, за исключением, возможно, систем, подвергающихся зачистке более массивной близлежащей структурой. Таким образом, обнаружение или необнаружение такого маломассивного гало темной материи является серьезной проверкой космологии.