室女座星系团尺度上的变色龙 $f(R)$ 引力

修正引力模型为解释宇宙晚期加速提供了替代一致 $\Lambda$CDM 宇宙学的有前景方案。其中一种流行模型是 $f(R)$ 引力，该模型用其一般函数替换了爱因斯坦 - 希尔伯特作用量中的里奇标量。我们研究了 Hu & Sawicki (2007) 提出的 $f(R)$ 模型，该模型在高密度区域恢复标准广义相对论，同时在宇宙学尺度上重现所需的晚期加速。我们使用 ECOSMOG 代码运行了一系列高分辨率缩放模拟，以检验 $f(R)$ 引力对类似于室女座星系团的光晕性质的影响。我们表明，速度弥散剖面可能区分 $f(R)$ 模型与 $\Lambda$CDM，并提供了对透镜信号剖面的补充分析，以探索进一步区分不同 $f(R)$ 模型的可能性。我们的结果证实了 Cabre 等人 (2012) 探索的量化环境对 $f(R)$ 引力行为影响的技术，并将这些技术扩展用于研究不同红移处的光晕卫星。我们发现，模型中的修正引力效应在低红移处最可观测，且对于远离主光晕中心的卫星，效应通常更强。我们表明，光晕卫星的屏蔽性质很好地追踪了暗物质粒子的性质，这意味着原则上可以使用子光晕未得到很好解析的低分辨率模拟来研究卫星性质。我们讨论了可观测量，特别是针对光晕卫星的可观测量，这些量可能用于约束 $f(R)$ 引力的观测可行性。