修正引力与宇宙微波背景辐射

我们考察修正引力对宇宙微波背景（CMB）谱峰值结构的影响。我们聚焦于由与重子和冷暗物质均耦合的大质量标量场介导的简单修正引力模型。该模型涵盖了变色龙（chameleon）、对称子（symmetron）、膨胀子（dilaton）及$f(R)$模型的特征。我们发现，只要大质量标量的康普顿半径与最后散射时刻的声视界相差不远，CMB 峰值即可通过三种独立方式受到影响。当大质量标量与冷暗物质（CDM）的耦合较大时，康普顿半径内 CDM 扰动的反常增长会导致峰值振幅发生变化。当与重子的耦合中等偏大时，声速发生改变，峰值向更高动量移动。最后，当两种耦合均非零时，萨克斯-沃尔夫（Sachs-Wolfe）温度中会出现一个正比于牛顿势的新贡献，从而增加峰值振幅。我们还展示了如何针对标量场质量的任意时间演化，构建相应的变色龙型修正引力模型。这为利用 CMB 峰值和低红移大尺度结构对修正引力进行独立约束提供了可能性。