借助小波散射变换探寻引力的大尺度本质

我们首次将小波散射变换（Wavelet Scattering Transform, WST）应用于约束引力本质，利用宇宙三维大尺度结构。通过 Quijote-MG N-body 模拟，我们可可靠地建模 f(R) Hu-Sawicki 修改引力模型下 3D 物质密度场，最高可达 $k_{\rm max}=0.5$ h/Mpc。将这些模拟与 Quijote $\nu$CDM 集合结合后，我们在红移 z=0 时，对 WST 系数和物质功率谱进行鱼层预估，计算对引力的约束。结果表明，WST 在捕捉标准广义相对论（GR）偏离参数的 1$\sigma$ 误差方面显著优于物质功率谱，效果提升十倍。与此同时，WST 也提高了对 $\Lambda$CDM 参数和中和质量总和的精度，分别比物质功率谱提高 1.2-3.4 倍。尽管在更大尺度上 WST 性能有所下降，但在 $k_{\rm max}=0.2$ h/Mpc 时仍提供约 $4.5\times$ 的约束精度，凸显其对底层引力理论的高度灵敏度。这一首次性的概念验证研究再次确认了 WST 技术的约束特性，为利用新一代尖端宇宙数据进行精确大尺度引力测试铺平了道路。