来自星系旋转曲线的相互作用暗能量模型约束

[有删减] 高分辨率 N-body 模拟最近表明，在暗能量与暗物质之间存在相互作用的情况下，高度非线性宇宙结构的结构性质（例如给定质量下的平均浓度）可能会发生显著改变。虽然恒定的相互作用强度会导致密度轮廓浓度降低，但已证明耦合函数随时间的急剧增长会在很宽的质量范围内（包括寄主发光旋涡星系的典型晕）决定晕浓度的大幅增加。这导致了标准 $\Lambda$CDM 模型中出现的“尖核-核”矛盾的实质性恶化，并提供了一种直接约束暗能量相互作用形式的方法。在本文中，我们利用一类特定相互作用暗能量模型的高分辨率 N-body 模拟结果，将这些宇宙学中形成的发光旋涡星系的预测旋转曲线与实际观测数据进行比较。我们的结果表明，某些具有耦合函数随时间急剧增长特征的特定相互作用暗能量场景——在背景演化中几乎与 LCDM 无法区分——无法拟合观测到的发光旋涡星系旋转曲线，因此仅能基于小尺度结构的动力学性质予以排除。我们的研究是对暗能量相互作用在小尺度上效应的先导性探索，并展示了可见星系的动力学性质在某些情况下如何能对暗能量的本质提供直接约束。