eprintid: 12791 rev_number: 6 eprint_status: archive userid: 1 dir: disk0/00/01/27/91 datestamp: 2011-11-29 14:33:29 lastmod: 2014-04-03 23:05:36 status_changed: 2012-08-15 09:03:00 type: doctoralThesis metadata_visibility: show creators_name: Leier, Dominik title: On the Distribution of Luminous and Dark Matter in Strong Lensing Galaxies title_de: Über die Verteilung leuchtender und dunkler Materie in starken Gravitationslinsen ispublished: pub subjects: 520 divisions: 714100 adv_faculty: af-13 keywords: Stellare PopulationssyntheseGravitational Lensing , Dark Matter , Elliptical Galaxies , Stellar Population Synthesis cterms_swd: Gravitationslinse cterms_swd: Dunkle Materie cterms_swd: Elliptischer Nebel abstract: The interplay between luminous and dark matter is essential to the formation of galaxies. It is thought to take place in a multistage process, starting with the gravitational collapse of dark matter, followed by baryonic gas falling into the potential wells. As baryons cool down, they form stars, resulting in the first galaxies. The formation process is still poorly understood, but observations provide empirical relations between galaxy characteristics, such as the "fundamental plane" of elliptical galaxies, which correlates brightness, size and velocity dispersion. This work explores aspects of galaxy formation through two techniques. Non-parametric modeling of gravitational lenses constrains their total mass content. Stellar mass can be estimated via population synthesis. Both techniques are applied to a sample of 21 lenses, using archival HST data. In a first step the fundamental plane is recovered. The lensing galaxies are shown to be close to virial equilibrium. We extract radial mass profiles (spatially resolved 1 kpc) and find a common radial range, where the transition from baryonic to dark matter dominated regions occurs. For different radii R, we study the enclosed stellar (Ms(< R)) to total mass (ML(< R)) plane, which can be viewed as a projection of the fundamental plane. Extrapolating dark matter profiles, we find an extension of the concentration to virial mass relation to unprecedented low masses. Finally we examine possible diagnostics of the baryonic cooling process and test common prescriptions used in simulations. abstract_translated_text: Das Zusammenspiel von leuchtender und dunkler Materie ist von grundlegender Bedeutung für die Entstehung von Galaxien. Diese wird als mehrstufiger Prozess angenommen, der mit dem gravitativen Kollaps dunkler Materie beginnt und das Einfallen baryonischen Gases in entstandene Potentialtöpfe nach sich zieht. So wie Baryonen kälter werden, bilden sich Sterne, was die Entstehung der ersten Galaxien zur Folge hat. Der Entstehungsprozess ist bis heute wenig verstanden, jedoch geben Beobachtungen Aufschluss über empirische Beziehungen zwischen charakteristischen Galaxiemerkmalen, wie z.B. die Fundamentalebene elliptischer Galaxien, die eine Korrelation zwischen Helligkeit, Größe und Geschwindigkeitsdispersion darstellt. In dieser Arbeit werden Aspekte der Galaxienentstehung durch zwei Verfahren erkundet. Nichtparametrisches modellieren von Gravitationslinsen ermöglicht es, die in ihnen enthaltene Gesamtmasse einzuschränken. Die stellare Masse kann mittels Populationssynthese abgeschätzt werden. Beide Methoden werden auf eine Auswahl von 21 Gravitationslinsen, für die HST Daten zur Verfügung steht, angewendet. Damit wird in einem ersten Schritt die Fundamentalebene reproduziert. Wie gezeigt wird befinden sich Gravitationslinsengalaxien nahe am virialen Gleichgewicht. Wir extrahieren radiale Massenprofile (räumlich aufgelöst 1 kpc) und finden einen gemeinsamen radialen Bereich, in dem der Übergang vom baryonen-dominierten Gebiet zum dunkle-materie-dominierten Gebiet stattfindet. Für unterschiedliche Radien R untersuchen wir die durch eingeschlossene stellare Masse (Ms(< R)) und Gesamtmasse (ML(< R)) aufgespannte Ebene, die als Projektion der Fundamentalebene betrachtet werden kann. Durch Extrapolation der Dunkle-Materie-Profile, finden wir eine Erweiterung der Relation zwischen Konzentration und Virialmasse hin zu beispiellos kleinen Massen. Schließlich untersuchen wir mögliche Diagnoseverfahren für die Kühlung von Baryonen und testen deren Realisierung innerhalb von Simulationen. abstract_translated_lang: ger date: 2011 date_type: published id_scheme: DOI id_number: 10.11588/heidok.00012791 portal_cluster_id: p-zah portal_order: 12791 ppn_swb: 1651071187 own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-127916 date_accepted: 2011-11-23 advisor: HASH(0x564e1c657b28) language: eng bibsort: LEIERDOMINONTHEDISTR2011 full_text_status: public citation: Leier, Dominik (2011) On the Distribution of Luminous and Dark Matter in Strong Lensing Galaxies. [Dissertation] document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/12791/1/thesis.pdf