暗能量对空洞-晕垂直对齐的影响

我们报告了一个数值发现：在加速更快的时空中，空洞表面上的星系晕与指向空洞中心的方向发展出更强的垂直对齐。我们利用了AbacusSummit模拟套件中的晕目录，涵盖了$10$种不同的宇宙学模型，包括一个Planck $\Lambda$CDM、四个$w$CDM和五个$w_{0}w_{a}$CDM模型，它们除了暗能量状态方程外共享相同的初始条件。对于每种宇宙学模型，我们在$z=0.1$处识别空洞和空洞表面星系晕，并确定空洞表面星系晕的形状轴与指向空洞中心方向之间夹角的余弦的概率密度函数$p(\cos\theta)$。数值得到的$p(\cos\theta)$被拟合到一个通过经验修正线性扰动理论推导出的解析单参数公式。通过消除不同宇宙学模型之间空洞表面星系晕的质量和球形度分布差异引起的虚假信号，我们检测到暗能量对空洞表面星系晕垂直对齐强度的清晰净效应，用单参数$d_{t}$量化。注意到在暗能量具有更负压力且演化更快的宇宙学模型中$d_{t}$值更高，我们提出了一个双线性模型来描述$w=-1$和$w\ne -1$两种情况下$d_{t}$的差异。证明该双线性关系极好地描述了数值结果，我们得出结论，空洞表面星系晕的垂直对齐原则上应该是暗能量动力学性质的强大独立指标。