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CLASH-VLT:从联合引力透视和动力学簇质量轮廓探测卡麦林引力中的第五力

宇宙学与河外天体物理 2026-04-28 v1

摘要

我们对来自 CLASH 和 CLASH-VLT 调查的九个巨型星系簇进行高精度的联合引力透视和动力学分析,以检验卡麦林屏蔽引力及其 f(R)f(R) 子类在 Mpc 尺度上的表现。我们考察了对总体簇质量轮廓假设的不同参数化对结果的影响,采用三种模型,即 Navarro--Frenk--White(NFW)、Burkert 和 Hernquist。当采用坍缩模型(NFW 或 Hernquist)时,在一般卡麦林框架下,来自九个簇的联合约束完全与广义相对力学(GR)一致,排除了大面积的修正引力参数空间(耦合常数 Q\mathcal{Q} 和背景卡麦林场 ϕ\phi_\infty),为当今规模最大的簇基卡麦林模型约束之一。相比之下,采用不受引力透视数据偏好的 Burkert 模型,导致联合分析中对 GR 的偏离为约 2σ\sim 2\sigma。在考虑 f(R)f(R) 子情形时,我们对背景标量场给出了 fR25×105|f_R| \lesssim 2-5 \times 10^{-5}(95% 置信区间)的限制,适用于 NFW 和 Hernquist 模型,与当前在宇宙尺度上的约束一致;对于 Burkert 情形,观测到的偏离标准引力为 log10fR=4.7±1.2\log_{10}|f_R| = -4.7 \pm 1.2。我们考察了动力学分析中系统误差的影响,表明在排除显示明确动力学扰动的簇后,争议得以缓解。[... upcoming generation 的宽场透视调查和光谱跟随项目将使类似分析在更大样本上成为可能,为紧密约束引力和暗物质提供了前景。

关键词

引用

@article{arxiv.2604.23631,
  title  = {CLASH-VLT: The Fifth Force in Chameleon Gravity from Joint Lensing and Kinematics Cluster Mass Profiles},
  author = {Lorenzo Pizzuti and Federico Rivano and Keiichi Umetsu and Andrea Biviano},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2604.23631},
  year   = {2026}
}

备注

24 pages, 9 figures. Published in Universe for the Special Issue Celebrating the 110th Anniversary of General Relativity: Advances, Challenges and Perspectives