变色龙屏蔽效应依赖于 NFW 晕的形状和结构
广义相对论与量子宇宙学
2022-06-15 v3 宇宙学与河外天体物理
摘要
变色龙引力是一个模型范例,它在宇宙学尺度上产生了有趣的现象学,同时拥有一个屏蔽机制,使其能够规避太阳系的约束。这类模型导致非线性场方程,通常只能在简单的高度对称系统中解析求解。在这项工作中,我们使用有限元方法研究了具有变色龙屏蔽的标量-张量理论的运动方程。更具体地说,我们求解了球形和三轴 NFW 星系团大小空壳的场方程。这使我们能够详细研究 NFW 浓度和维里质量参数与在维里半径处测量的变色龙加速度大小之间的关系。此外,我们还研究了空壳三轴性对变色龙加速度的影响。我们重点关注观测约束仍然允许的参数空间区域。我们发现,在我们的数据集中,维里半径处变色龙与 NFW 加速度比的最大允许值约为 。这一结果强烈表明,观测约束仍然允许的变色龙模型不会在星系团尺度上产生任何可测量的效应。尽管如此,我们也发现 NFW 势与维里半径处的变色龙与 NFW 加速度比之间存在直接关系。类似地,NFW 浓度、维里质量与维里半径处的加速度比之间也存在直接(但复杂得多)的关系。最后,我们发现三轴性为加速度测量引入了额外的方向性效应。这些效应的组合可能在未来对第五力的观测搜索中得到应用。
引用
@article{arxiv.2108.10364,
title = {Chameleon Screening Depends on the Shape and Structure of NFW Halos},
author = {Andrius Tamosiunas and Chad Briddon and Clare Burrage and Weiguang Cui and Adam Moss},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.10364},
year = {2022}
}
备注
32 pages, 21 figures, 1 table, submitted to JCAP