聚簇统一暗物质宇宙学：观测条件下的背景演化与线性扰动

我们考察统一暗物质模型，其中流体可在halo中进行聚簇，允许层级结构形成按标准宇宙学进行。我们表明，随着聚簇分数f→1，背景演化和线性扰动趋于LCDM。我们将此类模型与各种观测数据进行对照，特别是相对较为合理的标准Chaplygin气体。我们指出，来自CMB谱中次级各向异性的最强约束来自该类模型，偏好f→1。然而，随着较大Hubble常数的容许范围增加，较小的f值更受青睐。当包含晚期宇宙演化数据后，f≈0.99（而非趋于精确统一）被偏好，同时在2σ置信水平内允许f≈0.97且H_0≈70 km/s/Mpc。此类f值意味着极其高效的聚簇形成非线性结构。尽管如此，这些模型可能与以暖暗物质为基础的宇宙学模型兼容，这些模型具有与本文所考察模型相似的最低halo质量尺度。严格的CMB约束也适用于广义Chaplygin气体，除非模型已非常接近LCDM，此时所有0≤f≤1的值都被允许。在与CMB不同，大尺度结构数据——最初用于排除非聚簇统一暗物质模型——约束较弱。事实上，晚期宇宙数据，包括大尺度星系分布，偏好远离LCDM的模型。但这些模型与CMB数据存在矛盾。