将宇宙学观测映射至暗物质动力学

我们系统研究了宇宙微波背景（CMB）和大尺度结构（LSS）中的哪些特征可以探测暗区（包括中微子、暗物质和暗能量）的各种非均匀性质。我们强调并通过简单公式量化了原初 CMB 各向异性对视界进入期间的引力势非常敏感，而在复合时期则较不敏感。因此，CMB 允许我们扫描所有红移 z~1-10^5 范围内的 \Phi+\Psi 及潜在的暗物质动力学。另一方面，LSS 在低红移处对 \Phi 响应最强。暗扰动通常由各向异性应力和有效声速（刚度）参数化。我们发现，暗各向异性应力和刚度分别在视界进入的相应早期和晚期阶段影响可见物质，并分别对 CMB 和 LSS 产生更强的影响。然而，CMB 对于探测轻中微子和暗能量的刚性扰动仍然至关重要，这些扰动仅在视界进入期间可被检测到。暗物质的成团性及其非均匀性的巨大传播速度也映射为 CMB 和 LSS 中的独特特征。任何假设广义相对论的暗物质动力学特征参数化，都可以有效地容纳任何对可见物质保留等效原理的修正引力（MG）。这意味着形式上，非标准的结构增长或 \Phi/\Psi 比率虽具有指示性，但并非决定性的 MG 特征。MG 的决定性特征可能包括表观暗动力学对可见物质的强依赖性、其超光速性以及引力波的非标准现象学。