含随机空洞与星系晕的瑞士奶酪宇宙学中的光度距离

我们研究了由星系晕和大尺度空洞产生的引力透镜所引起的光度距离涨落。空洞通过“瑞士奶酪”模型表示，该模型由一个\LambdaCDM Friedman-Robertson-Walker 背景组成，其中移除了若干随机分布、共动半径为 35 Mpc 的球形区域。被移除质量的一部分随后以随机定位的晕的形式放置在球壳上，这些晕采用 Navarro-Frenk-White 轮廓建模。剩余的质量被放置在球体内部，要么平滑分布，要么作为随机定位的晕。我们使用 Holz & Wald (1998) 方法的一个变体计算了星等偏移的分布，该方法包含了透镜剪切效应。在我们考虑的两个模型中，对于半径为 35 Mpc 的空洞、红移为 1.5 的源，且空洞的选择使得当今 90% 的质量位于壳层上时，该分布的标准差分别为 0.065 和 0.072 星等，均值分别为 -0.0010 和 -0.0013 星等。由空洞和晕引起的标准差比我们之前研究中仅由具有 1 Mpc 壳层厚度的 35 Mpc 空洞引起的标准差大约 3 倍。在很好的近似下，分布的方差仅取决于晕的平均柱深和集中度，以及以晕形式存在的质量密度分数（相对于平滑分布）：它与晕在空间中的分布方式无关。我们推导出了一个方差的近似解析公式，该公式与我们的数值结果在 z\simeq 1.5 范围内符合程度优于\lesssim 20%。