Galaxy-galaxy strong lensing as a probe of the inner structure of galaxy clusters

La disponibilità di osservazioni profonde di ammassi di galassie, ottenute con telescopi spaziali, ha permesso la scoperta di diversi casi di lensing forte che coinvolgono una galassia d'ammasso e una sorgente retrostante (eventi di galaxy-galaxy strong lensing, GGSL). Ciononostante, questo tipo di eventi sembra essere molto raro nelle più recenti simulazioni idrodinamiche di ammassi di galassie. Questo apparente contrasto fra teoria e osservazioni è uno dei motivi che ci hanno spinto ad indagare sulla fenomenologia degli eventi di GGSL negli ammassi di galassie. Inoltre, lo studio delle sottostrutture presenti negli ammassi è di fondamentale importanza per vincolare le proprietà della materia oscura. In particolare, nella presente tesi abbiamo cercato di verificare la possibile esistenza di un collegamento fra le proprietà fisiche degli ammassi di galassie e la probabilità di osservare eventi di GGSL. Abbiamo quantificato questa probabilità definendo la sezione d'urto per il GGSL. Nel corso del lavoro sono state impiegate simulazioni numeriche di lensing da ammassi di galassie, le cui proprietà rispettano le predizioni del modello cosmologico Lambda-CDM. Nel corso della tesi abbiamo messo in luce come alcune proprietà degli ammassi, quali la pendenza del loro profilo di densità, la funzione di distribuzione radiale e la funzione di massa delle sottostrutture influenzino la sezione d'urto. Questi risultati sono stati confermati quando abbiamo applicato la nostra procedura all'ammasso MACSJ1149. Inoltre, grazie al nostro metodo, abbiamo potuto saggiare la validità di due modelli di massa, ottenuti da un'analisi di lensing forte degli ammassi MACSJ1149 e MACSJ1206, confrontando il numero di eventi di GGSL predetti dai modelli con quelli effettivamente osservati.