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用星系团检验广义标量-张量引力理论

宇宙学与河外天体物理 2023-07-12 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们在静态系统即星系团中检验广义标量-张量理论。退化高阶标量-张量(DHOST)理论在小尺度上通过有效牛顿常数与 Ξ1\Xi_1 参数修正牛顿势,从而修正流体静力平衡。我们利用精心汇编的 X-COP 星表,其包含 12 个星系团,每个星系团均具有由 Sunyaev-Zeldovich 效应数据得到的星系团内介质(ICM)压强轮廓与由 X 射线数据得到的温度轮廓。我们进行完全贝叶斯分析,对质量轮廓采用 Navarro-Frenk-White(NFW)模型,对电子密度采用简化的 Vikhlinin 模型。在仔细选取合适星系团以呈现结果后,我们发现其中 4 个星系团偏离标准情形的显著性为中等至适度,即约 2σ2\sigma。然而,就贝叶斯证据而言,我们发现对广义相对论(GR)要么等价要么略有偏好。利用 8 个星系团,我们估计相对于 Λ\LambdaCDM 情形的修正的联合约束为 Ξ1=0.030±0.043\Xi_1 = -0.030 \pm 0.043。该限制与理论值非常吻合,且比先前利用星系团得到的约束严格一个数量级。我们还给出更保守的限制 Ξ1=0.061±0.074\Xi_1 = -0.061 \pm 0.074。最后,我们评论试探性的红移依赖性(Ξ1(z)\Xi_1(z)),发现对其相同的轻微偏好(2σ \lesssim 2\sigma)。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.01101,
  title  = {Testing generalized scalar-tensor theories of gravity with clusters of galaxies},
  author = {Balakrishna S. Haridasu and Purnendu Karmakar and Marco De Petris and Vincenzo F. Cardone and Roberto Maoli},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01101},
  year   = {2023}
}

备注

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