用三维宇宙剪切测量统一暗物质

我们针对一类统一暗物质（UDM）模型，展示了未来三维宇宙剪切巡天的参数估计预测。在这类模型中，单个标量场同时模拟暗物质（DM）和暗能量（DE）。这些模型的优势在于，它们可以用单一物质成分描述宇宙动力学，为结构形成和宇宙加速提供解释。我们在本工作中使用的这类UDM模型的一个关键特征由一个参数$c_{\infty}$（以光速$c=1$为单位）表征，该参数是后期声速的值，结构形成依赖于它。我们证明，通过大规模、全三维弱引力透镜巡天，可以极高精度估计标量场类暗物质行为的性质。我们发现，三维弱引力透镜显著约束了$c_{\infty}$，对于基准值$c_{\infty}=0.001$，最小误差为0.00003；对于$c_{\infty}=0.012$，最小误差为0.000026。此外，我们计算了UDM模型相对于ΛCDM模型的贝叶斯证据，作为$c_{\infty}$的函数。为此，我们可以将ΛCDM模型视为$c_{\infty}=0$的UDM模型。我们发现，预期的证据清楚地表明，对于$c_{\infty}>0.001$的值，巡天数据将毫无疑问地支持UDM模型而非ΛCDM模型。