XMM 星系团巡天：利用星系团剖面检验变色龙引力

变色龙引力模型假设存在一个标量场，该标量场与物质耦合以介导第五种力。如果存在，这种第五种力将影响填充星系团势阱的热 X 射线发射气体。然而，它不会影响星系团的弱透镜信号。因此，通过比较 X 射线和弱透镜剖面，可以对第五种力的强度设定上限。该技术此前曾使用单个邻近星系团（后发星系团 Coma, $z=0.02$）尝试过。在此，我们将该技术应用于 58 个更高红移（$0.1<z<1.2$）星系团的堆叠剖面，其中包括 12 个文献中首次出现的星系团，使用了来自 XMM 星系团巡天（XCS）的 X 射线数据和来自加拿大法国夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）的弱透镜数据。利用多参数 MCMC 分析，我们约束了两个变色龙引力参数（$\beta$ 和 $\phi_{\infty}$）。我们的拟合与广义相对论一致，不需要第五种力。在 $f(R)$ 引力（其中 $\beta = \sqrt{1/6}$）的特殊情况下，我们设定了当今背景场振幅的上限为 $|f_{\rm{R0}}| < 6 \times 10^{-5}$（95% 置信水平）。这是迄今为止在宇宙学尺度上对 $|f_{\rm{R0}}|$ 的最强限制之一。我们希望未来通过使用来自暗能量巡天（Dark Energy Survey）的数据将研究扩展到数百个星系团来改进这一限制。