星系团外围区域作为检验引力修改理论的新探针

我们应用“干涉”技术，对HeCS-SZ、HeCS-redMapper和HeCS样本中的122个星系团进行堆叠 redshift 空间分析，以估计星系团外围区域的引力势，并检验标准引力理论的修改。我们将122个星系团从HeCS样本中分为质量递增的四个子样本；我们为这些子样本估计了四组稳健且具有高度约束性的干涉轮廓。四个堆叠星系团的干涉质量在$10\%$范围内与相应子样本的中位数值一致。通过采用NFW密度轮廓来建模引力势，我们恢复了直至半径$r_{\rm p} \sim 4.0\, {\rm Mpc}$的干涉轮廓$\mathcal{A}(r)$。这一比较是对$\Lambda$CDM模型预期的星系团质量-浓度关系的初步验证。我们将此相关性作为先验纳入分析。基于我们的堆叠星系团，我们估计填充因子的值，即干涉技术中使用的因子$\mathcal{F}_{\beta} = 0.59\pm 0.05$；我们仅使用真实数据推导出此值，发现其与文献中通常采用的一致。我们随后利用堆叠星系团的干涉轮廓$\mathcal{A}(r)$来约束chameleon引力模型。我们发现干涉轮廓为$f(\mathcal{R})$情景下的$95\%$置信区间上限提供了严格的限制，$|f_{\rm R0}| \lesssim 4 \times 10^{-6}$。本文中发展的形式化将进一步完善，以测试引力在星系团扩展外围弱引力区域的修改。