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利用 FLAMINGO 模拟器刻画星系团尺度关系作为宇宙各向同性性探测器

宇宙学与河外天体物理 2025-10-29 v2

摘要

标准宇宙模型 Λ\LambdaCDM 假设在大尺度上各向同性。然而,最近的研究使用星系团尺度关系报告显示出约 5.4σ5.4\sigmaH0H_0 各向异性,这可能归因于超过 500Mpc{500}\,\mathrm{Mpc} 的大尺度流动,与 Λ\LambdaCDM 不一致。为量化观测星系团数据在 Λ\LambdaCDM 中的统计张力,我们利用了规模为 (2.8Gpc)3{2.8}\,\mathrm{Gpc})^3 的各向同性 FLAMINGO (Λ\LambdaCDM) 模拟,目前最大的流体力学宇宙模拟。我们创建了 1728 个模拟光锥,按照过去研究中的相同星系团样本选择和方法论,研究 X 射线和热 Sunyaev-Zeldovich 尺度关系中呈现的各向异性水平。我们发现,在 Λ\LambdaCDM 宇宙中,星系团尺度关系中随机出现此类各向异性的概率为 0.12%0.12\%3.2σ3.2\sigma)。当建模为 z<0.1z < 0.1 处的大尺度流动时,此差异升至约 3.6σ\sim 3.6\sigma。我们还发现,统计噪声占据每个光锥中各向异性�幅的 80% 以上,大尺度奇异速度贡献不到 20%。我们还展示了各向异性�幅对尺度关系中的内在散射高度敏感, tighter 的尺度关系提供更强的约束。尽管如此,过去结果与 Λ\LambdaCDM 之间的张力仍然存在,尽管显著性低于此前报告的数值。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.01745,
  title  = {Characterising galaxy cluster scaling relations as cosmic isotropy tracers using FLAMINGO simulations},
  author = {Yujie He and Konstantinos Migkas and Joop Schaye and Joey Braspenning and Matthieu Schaller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.01745},
  year   = {2025}
}

备注

17 pages, 7 figures, submitted to A&A