空洞的空旷性：LCDM 模型的又一个过多丰度问题

我们研究了本地体积 (LV) 中星系观测样本里的光度函数、本动速度和空洞大小，这些样本包含距离 4-8 Mpc 范围内亮至$M_B=-10$至$-12$的星系。将结果与标准宇宙学 LCDM 模型的预测进行比较，我们发现该理论面临一个严重问题：它预测的矮晕数量比观测到的矮星系数量多出一个数量级。在 LV 中，我们识别出大小从 1 到 4.5 Mpc 的空洞，并将空洞大小的观测分布与具有 WMAP1 和 WMAP3 参数的 LCDM 模型高分辨率模拟中的空洞进行了比较。仅当我们对$\sigma_8 = 0.9$的模型使用圆速度$V_c$大于 40-45 km/s ($M_{vir}=(1-2)\times 10^{10} M_\odot$) 的晕，以及对$\sigma_8 = 0.75$的模型使用$V_c > 35$ km/s ($M_{vir}=(6-8)\times 10^9 M_\odot$) 的晕时，理论空洞函数才能与观测结果 remarkably well 地吻合。我们排除了在 LCDM 模型中圆速度< 35 km/s 的晕能够容纳亮至$M_B=-12$的星系的可能性：LCDM 模型中存在太多小晕，导致空洞与观测相比过小。问题在于，许多观测到的矮星系的 HI 旋转速度低于 25 km/s，这与 LCDM 的预测严格矛盾。因此，LCDM 模型面临着与其在本地群 (LG) 卫星数量问题上相同的过多丰度问题。我们还估计了偏离哈勃流的均方根偏差$\sigma_H$，发现对于我们模型中的大多数 LV 候选者，均方根本动速度与观测值一致，即距离小于 3 Mpc 时$\sigma_H=50$ km/s，距离小于 8 Mpc 时$\sigma_H=80$ km/s。在 4 (8) Mpc 的距离处，观测到的星系过密度为 3.5-5.5 (1.3-1.6)，显著高于通常的假设。