暗能量与结构形成：连接星系与宇宙学尺度

在宇宙学尺度上，WMAP 最近的测量以前所未有的精度验证了 $\Lambda$CDM 模型。然而在星系尺度上并非如此，'尖点 - 核'问题表明我们对结构形成的理解尚显不足。在此，我们基于暗能量 $\Lambda_{DE}$ 的发现提出了解决'尖点 - 核'问题的方案，该发现引入了一个与宇宙相关的普适长度尺度 $\lambda_{DE}=c/(\Lambda_{DE} G)^{1/2}$。该长度尺度允许扩展测地线运动方程，且仅影响有质量测试粒子的运动；无质量测试粒子的运动不受影响，因此引力透镜等现象保持不变。我们推导了密度剖面的演化方程，并为其构建了有效自由能密度泛函。我们推测，伪等温剖面优于类尖点剖面，因为其具有更低的有效自由能。利用 1393 个旋涡星系的观测旋转速度和核大小对该理论进行了宇宙学检验。我们计算得出 $\sigma_8$ 为 $0.68_{\pm0.11}$，这在实验误差范围内与 WMAP 值 $0.761_{-0.048}^{+0.049}$ 一致。随后我们计算得出 $R_{200}=270_{\pm 130}$ kpc，这与观测结果相符。我们估计无法通过引力确定的物质分数密度为 $0.197_{\pm 0.017}$，这几乎等于 WMAP 给出的非重子物质分数密度值 $0.196^{+0.025}_{-0.026}$。接着计算得出可通过引力确定的物质分数密度为 $0.041_{-0.031}^{+0.030}$，这几乎等于 $\Omega_B=0.0416_{-0.0039}^{+0.0038}$。