利用堆叠空洞进行精密宇宙图景学

我们提出了一种纯几何方法，通过观测光谱红移巡天中堆叠空洞的形状来探测宇宙的膨胀历史。我们的方法是一种基于空洞平均球度的Alcock-Paczynski (AP)检验，其前提是宇宙的局部各向同性。该方法通过比较宇宙空洞沿视线方向的时间延展与其角度空间延展来工作。我们描述了用于在光锥上的红移壳层中探测和堆叠空洞的算法，并在N体模拟产生的模拟光锥上对其进行了测试。我们建立了一个稳健的统计模型，用于估计红移空间中空洞的平均拉伸，并量化了本动速度的污染。最后，假设我们从N体模拟中得出的空洞统计量在考虑星系巡天时得以保留，我们评估了这种方法约束暗能量参数的能力。我们以暗能量任务组的品质因数（FoM）来报告这一评估，特别是针对拟议的EUCLID任务，该任务作为光谱巡天特别适合此技术。仅来自EUCLID宽巡天的堆叠空洞的FoM，就可能使仅从EUCLID数据（结合Planck先验）得出的所有其他暗能量探针的FoM翻倍。特别是，空洞的表现似乎比重子声学振荡高出一个数量级。这一结果与基于模式计数的简单估计一致。基于堆叠空洞的AP检验可能是对主要暗能量探针组合的重要补充，必须详细研究其潜力。