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利用星系强透镜系统探测尺度依赖的引力滑移

宇宙学与河外天体物理 2024-01-30 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

对星系尺度强引力透镜系统的观测能够在 kpc–Mpc 尺度上对偏离广义相对论的情况进行独特检验。本工作中,利用 130 个椭圆星系透镜系统约束了度量假想第五力振幅的引力滑移参数 γPN\gamma_{\rm PN}。我们采用具有幂律总质量密度与去投影 De Vaucouleurs 光度密度的透镜模型,其优于幂律光度密度模型。为打破透镜速度各向异性 β\beta 与引力滑移之间的简并,我们基于近期动力学数据引入了对速度各向异性的新先验。对于常数引力滑移,我们得到 γPN=0.900.14+0.18\gamma_{\rm PN}=0.90^{+0.18}_{-0.14},在 68% 置信水平上与广义相对论一致。引入康普顿波长 λg\lambda_g 以在小尺度与大尺度上有效屏蔽第五力,最佳拟合对应于 λg0.2\lambda_g \sim 0.2 Mpc 与 γPN=0.770.14+0.25\gamma_{\rm PN} = 0.77^{+0.25}_{-0.14}。在 λg100\lambda_g \sim 100 Mpc 与 γPN=0.560.350.45\gamma_{\rm PN}=0.56^{0.45}_{-0.35} 处发现一个局部极小值。我们得出结论:数据中无显著偏离广义相对论的证据,且采用准确假设并良好约束透镜星系模型是确保引力滑移可靠约束的关键。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.11915,
  title  = {Probing a scale dependent gravitational slip with galaxy strong lensing systems},
  author = {Sacha Guerrini and Edvard Mörtsell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.11915},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 5 figures