利用红移空间中的非线性成团结构探测引力

我们首次在真实模拟的修改引力星系模拟数据上计算了引力模型检验参数 $E_G$。该分析使用 arXiv:1805.09824(1) 中提出的两个孪生模拟进行：一个基于广义相对论 (GR)，另一个基于 $f=10^{-5}$ 的 $f(R)$ Hu $\&$ Sawicki 模型 (F5)。本研究旨在利用高保真模拟星系目录测量 GR 和 $f(R)$ 模型中的 $E_G$ 估计量，目标是评估未来的星系巡天如何能够探测到偏离标准引力的现象。推导该估计量需要对结构生长率和线性星系偏置进行精确且无偏的测量。我们通过在位形空间中实现端到端的宇宙学分析流水线，使用两点相关函数的多极矩来实现这一点。我们的分析展示了如何测量非标准引力模型预测的尺度依赖生长率。我们将 RSD $\beta$ 参数的估计划分到不同的尺度范围，分离大（准线性）和小（非线性）尺度。我们表明，在低红移区间 ($z < 1$) 中使用模拟星系可以准确测量该估计量，在此区间它对相互竞争的引力理论具有很强的区分能力。我们发现，对于全天球星系巡天，在忽略观测系统误差的情况下，可以在所有红移处获得准确且基本无偏的 $E_G$ 估计。然而，误差棒过大，无法明确区分这些理论。在测量 $E_G$ 估计量的尺度依赖性时，我们注意到最先进的理论建模局限性和内在的“先验体积效应”阻碍了高精度约束。或者，我们提出了一种使用 RSD 成团的引力零检验，如果未来巡天中的小尺度能够被准确建模，该检验可能探测到显著偏离 GR 的现象。