未来大型巡天对统一暗物质模型的综合限制

近年来，宇宙学中假设宇宙暗成分（暗物质和暗能量）的性质由单一“暗流体”解释的模型引起了越来越多的关注和兴趣。在众多提议中，统一暗物质（UDM）宇宙学作为有效理论极具前景。在这些模型中，拉格朗日量中具有非正则动能项的标量场既模拟了宇宙晚期的加速膨胀，又模拟了宇宙大尺度结构的聚类特性。然而，UDM 模型也表现出特殊行为，其中最有趣的是标量场暗物质成分的扰动具有不可忽略的声速。这为牛顿势产生了一个有效的金斯尺度，低于该尺度暗流体不再聚类。这意味着结构增长与标准的$\Lambda$CDM 模型截然不同。本文证明，即将到来的大型巡天将能够以较高的精度区分可行的 UDM 模型与$\Lambda$CDM 模型。为此，计划中的欧几里得（Euclid）卫星将成为强有力的工具，因为它将提供关于星系聚类和宇宙剪切弱透镜效应的非常精确的数据。最后，我们还利用了正在进行的普朗克（Planck）宇宙微波背景实验的限制能力。尽管我们的方法最为保守，仅包含易于理解的线性动力学，但我们最终也展示了如果包含一定量的非线性信息可以做什么。