利用星系团演化约束宇宙密度参数Ω

我们证明，富星系团数密度的演化打破了宇宙密度参数Ω（宇宙的质量密度比）与功率谱归一化σ₈之间的简并关系，即σ₈Ω^0.5 ≃ 0.5，这一关系源于对富星系团当前丰度的观测。在Ω=1、低σ₈模型中（如标准偏置CDM模型，σ₈ ≃ 0.5），高质量（类后发座）星系团的演化很强，其数密度从z=0到z ≃ 0.5下降了约10³倍；而在低Ω、高σ₈模型中，同样的星系团仅表现出温和的演化，数密度下降约10倍。这一诊断方法为约束Ω提供了非常有力的手段。利用对z ≃ 0.5-1星系团的观测，我们发现观测到的星系团丰度仅表现出温和的演化。我们得到Ω = 0.3 ± 0.1，σ₈ = 0.85 ± 0.15（对于Λ=0模型；对于Ω+Λ=1模型，Ω = 0.34 ± 0.13）。这些结果如果得到未来巡天的证实，将意味着我们生活在一个低密度、低偏置的宇宙中。