近乎平坦宇宙中宇宙拓扑的可探测性

近期观测表明，宇宙总密度与临界密度之比$\Omega_0$很可能非常接近1，且其中显著比例的能源以具有负压力的暗组分形式存在。受此结果启发，我们研究了在包含宇宙常数的$\Omega_0 \sim 1$宇宙中观测探测可能非平凡拓扑的问题。利用若干指示量我们发现，当$\Omega_0 \to 1$时，越来越多的可能流形（拓扑）族变得要么不可探测，要么可在观测上被排除。此外，给定$|\Omega_0 - 1|$的非零下界，我们可以排除流形族作为我们宇宙形状的可能候选。我们通过考虑拓扑族并采用近期观测对宇宙学参数的限制具体展示了这些发现。我们发现，给定当前宇宙学参数的限制，存在仍不可探测的双曲与球流形族，以及可作为我们宇宙形状被排除的流形族。这些结果对未来搜寻我们宇宙形状的探测策略具有重要意义，鉴于理论上可能的拓扑有无限多种，且未来观测预期会给出更精确且更接近零的$|\Omega_0 - 1|$非零下界。