利用星系团的弱透镜与 SZ 效应限制引力子质量

在广义相对论(GR)中,引力子是无质量的。然而,GR 的若干理论替代方案的共性是引力子具有非零质量。这些理论可描述为质量引力理论。尽管这些理论存在许多理论复杂性,但在现象学基础上,质量引力的推论已被广泛用于限制引力子质量。赋予引力子质量的一个普遍推论是引力势将遵循类 Yukawa 的衰减。我们利用质量引力理论的这一特征,通过最大的引力束缚天体即星系团来探测引力子质量。本工作中,我们使用在多种宇宙学定义的径向距离上经由弱透镜(WL)与 Sunyaev-Zel'dovich (SZ) 效应测得的星系团质量估计值。我们还使用了由非参数方法高斯过程平滑得到的模型无关的哈勃参数 $H(z)$ 值。在 $1\sigma$ 置信区域内,我们从弱透镜得到引力子质量 $m_g < 5.9 \times 10^{-30}$ eV,相应康普顿长度尺度 $\lambda_g > 6.82$ Mpc;从 SZ 效应得到 $m_g < 8.31 \times 10^{-30}$ eV, $\lambda_g > 5.012$ Mpc。该分析改进了早先由星系团获得的引力子质量上限。