pyLensMaker: un nuovo strumento per la realizzazione di simulazioni di lensing gravitazionale da ammassi di galassie

L’obiettivo di questa Tesi è realizzare uno strumento, pyLensMaker, per produrre simulazioni di lensing gravitazionale da ammassi di galassie. Scritto in Python, questo software permette di costruire, partendo da metodi semi-analitici, distribuzioni di massa che rappresentano le lenti gravitazionali in modo realistico. Il software implementa diversi modelli di lente, che è possibile combinare per costruire lenti molto complesse e riprodurre tutti gli osservabili rilevanti. pyLensMaker può risultare molto utile in contesti come survey presenti o future per la produzione di forecast sull'osservabilità di determinati eventi di lensing. Un esempio è dato da sorgenti intrinsecamente variabili (SN e QSO) che possono subire effetti di lensing forte ed essere viste con immagini multiple. Per questo tipo di sorgenti è possibile misurare i ritardi temporali tra le immagini. Generalmente, un’analisi di questo tipo viene svolta sulla scala delle galassie ma recentemente è stato possibile osservare eventi del genere anche in ammassi di galassie. Il caso più famoso è certamente quello della SN Refsdal. In generale il ritardo temporale tra le immagini multiple fornisce vincoli sui parametri cosmologici tramite la dipendenza del lensing dal rapporto delle distanze relative a osservatore, lente e sorgente. Nella Tesi è presentata una pipeline che permette di realizzare simulazioni a partire da dati realistici ed è applicata una procedura che stima la sezione d'urto del lensing e il numero di eventi di lensing, data una distribuzione realistica di sorgenti. Infine sono state realizzate simulazioni a partire dai cataloghi della survey KiDS. Create opportunamente le lenti e stimata la densità di QSO per unità di area, sono presentati i seguenti risultati: la sezione d'urto del lensing in funzione del redshift, la conseguente stima del numero di eventi di lensing e la dipendenza di quest'ultima dalla massa, dal redshift e dalla ricchezza della lente.