利用宇宙空洞在未来星系巡天中区分 f(R) 引力

我们利用在 N 体模拟中识别的空洞种群特性，预测即将开展的星系巡天区分 f(R) 引力模型与 ΛCDM 宇宙学的能力。我们使用公开的 VIDE 工具包，分析了多个模拟实现，这些模拟旨在模拟即将到来的 Euclid 卫星巡天和一个低红移地面对应巡天的预期数密度、体积和红移。我们考察了红移 1.0 和 0.43 处的空洞丰度、椭率、径向密度轮廓和径向速度轮廓。我们发现，更强的 f(R) 耦合强度会消除小空洞，并产生半径增大至约 20% 的空洞，导致空洞数目函数出现显著倾斜。此外，在修正引力的影响下，所有尺度的空洞都倾向于可测量地更空，并伴有相应更高的补偿壁。速度轮廓反映了这一点，显示出空洞内部向外的流动增强，而空洞外部向内的流动增强。以空洞数目函数为例，我们预测未来巡天可利用空洞将修正引力耦合强度限制在约 3 × 10⁻⁵。