在红移 z ~ 1.5 的宇宙学尺度上利用类星体和 CMB 透镜检验广义相对论

我们通过估计引力探针统计量 $E_G$，在宇宙学尺度 $19 - 190\,h^{-1}{\rm Mpc}$ 上检验有效红移 $\bar{z} \sim 1.5$ 处的广义相对论 (GR)。这是迄今为止最高红移和最大尺度的 $E_G$ 估计。我们使用来自斯隆数字巡天 IV 扩展重子振荡光谱巡天 (eBOSS) 第 16 次数据发布 (DR16) 的红移范围为 $0.8 < z < 2.2$ 的类星体样本作为大尺度结构 (LSS) 示踪物，并估计了其角功率谱 $C_\ell^{qq}$ 和红移空间畸变 (RSD) 参数 $\beta$。通过与该 $\textit{Planck}$ 2018 宇宙微波背景 (CMB) 透镜图进行交叉相关，我们以 $12\,\sigma$ 的显著性探测到了角交叉功率谱 $C_\ell^{\kappa q}$ 信号。我们使用刀切法重采样和模拟来估计覆盖不同尺度的 $5$ 个分箱的 $E_G$ 协方差矩阵 (CM)，后者因其对协方差的更好约束而更受青睐。我们发现，在所有这些尺度上，$E_G$ 估计值与 GR 预测在 $1\,\sigma$ 水平上一致。利用 $300$ 次模拟估计的 CM，我们报告了最佳拟合尺度平均估计值 $E_G(\bar{z})=0.30\pm 0.05$，这与使用 $\textit{Planck}$ 2018 CMB+BAO 物质密度分数 $\Omega_{\rm m}=0.31$ 的 GR 预测值 $E_G^{\rm GR}(\bar{z})=0.33$ 一致。未来在类似红移的 LSS 巡天将使 $E_G$ 的统计误差降低一个数量级，从而有可能约束修正引力模型。