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透镜暗影:来自UNIONS的宇宙空洞中物质密度轮廓

宇宙学与河外天体物理 2026-02-18 v2

摘要

我们测量了宇宙中最空区域——宇宙空洞——内包含的物质分布。我们利用紫外近红外光学北部巡天(UNIONS)与重子振荡光谱巡天(BOSS)的LOWZ和CMASS星表中识别的空洞之间的大面积重叠,通过弱引力透镜效应约束空洞的超额面质量密度。我们提出并验证了一种计算传统弱透镜协方差高斯分量的新方法,该方法适用于空洞研究。我们在6.2σ6.2\sigma置信度水平上探测到了堆叠的弱透镜空洞密度轮廓,这是迄今为止从光谱识别空洞中探测到的最显著的空洞透镜效应。我们发现大空洞和小空洞具有不同的物质密度轮廓,这与空洞轮廓的数值研究预期一致。该差异在2.3σ2.3\sigma水平上显著。将空洞轮廓与空洞-星系互相关函数的测量结果进行比较,以检验质量与光之间关系的线性度,我们发现两者在视觉上吻合良好,星系偏置因子为2.45±0.362.45\pm0.36,与其他研究结果一致。这项工作代表了从欠密区域探测透镜效应的一个有前景的成果,旨在推动其发展成为一个有竞争力的宇宙学探针。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.13450,
  title  = {Lensing the darkness: The matter density profile in cosmic voids from UNIONS},
  author = {Hunter L. Martin and Michael J. Hudson and Alex Woodfinden and Lucie Baumont and Thomas de Boer and Pierre A. Burger and Jack Elvin-Poole and Sébastien Fabbro and Samuel Farrens and Sacha Guerrini and Axel Guinot and Fabian Hervas-Peters and Hendrik Hildebrandt and Martin Kilbinger and Magdy Morshed and Ludovic van Waerbeke and Anna Wittje},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.13450},
  year   = {2026}
}

备注

21 pages, 13 figures, accepted version for publication in MNRAS