Santiago-Harvard-Edinburgh-Durham 空洞比较 II：利用弱引力透镜揭示 Vainshtein 屏蔽

我们研究正常支 Dvali-Gabadadze-Porrati (nDGP) 膜宇宙模型中的宇宙空洞，该类模型代表了一类修正引力理论，其中偏离广义相对论的部分通常在高密度环境中被 Vainshtein 屏蔽所隐藏。这种屏蔽在这些环境之外效率较低，使得空洞成为检验此类模型的理想场所。我们使用 $\Lambda$-冷暗物质 ($\Lambda$CDM) 和 nDGP 宇宙的 N 体模拟，其中暗物质晕被填充了模拟 BOSS CMASS 星系样本成团性和数密度的模拟星系。我们测量了用六种不同算法识别的空洞周围的力、密度和弱引力透镜剖面。与 $\Lambda$CDM 相比，nDGP 中的空洞由于这些模型中出现的第五种力的作用而更加欠密，这导致物质从空洞中更快抽离。这在 nDGP 空洞周围的弱引力透镜切向剪切剖面上留下了印记，该效应对于在天球面上识别的二维欠密度区域尤其强烈。我们对在即将开展的大尺度巡天（如 LSST 和 Euclid）中使用空洞透镜区分 nDGP 与 $\Lambda$CDM 的可行性做出了预测。我们与变色龙引力理论中的空洞分析进行比较，发现三维空洞的弱引力透镜信号与 nDGP 相似，而对于二维空洞，与 $\Lambda$CDM 的差异在变色龙引力情形下要强得多，这是这些理论中运行的不同屏蔽机制的直接后果。