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利用中性氢分布探测的小结构增强增长进行高红移引力检验

宇宙学与河外天体物理 2019-09-26 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

未来的 21 cm 强度映射巡测如 SKA 可提供再电离后时期中性氢(HI)空间分布的精确信息。该信息将允许检验标准 LCDM 范式及引力的本质。在本工作中,我们采用 SHYBONE 模拟(其使用 IllustrisTNG 模型建模 f(R) 修正引力下的星系形成)研究修正引力对 HI 丰度与功率谱的效应。我们发现,高红移处低质量暗物质晕在 f(R) 引力中经历的增强增长改变了 HI 功率谱,并可通过 21 cm 强度映射观测到。我们的结果表明,对于通过多数观测约束的 f(R) 模型 F6,在 z=2、尺度 k2hMpc1k\lesssim2\,h\,\mathrm{Mpc}^{-1} 上 HI 功率谱被压低 13%。我们显示该压低可被 SKA1-MID 以 1000 小时曝光时间探测到,使 HI 成团性成为高红移引力的新检验。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.02981,
  title  = {High-redshift test of gravity using enhanced growth of small structures probed by the neutral hydrogen distribution},
  author = {Matteo Leo and Christian Arnold and Baojiu Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.02981},
  year   = {2019}
}

备注

11 pages, 5 figures, accepted for publication in PRD