宇宙空洞为何重要：重子物理效应的缓解

我们利用最先进的 Magneticum 流体动力学模拟以及纯暗物质模拟，在此类最高分辨率的研究中考察了重子物理对宇宙空洞的影响。这包括空洞的大小、形状和内部密度分布，以及由晕、重子和冷暗物质粒子追踪的径向密度和速度分布。我们的结果显示了在观测上不显著的效应，这些效应随空洞内部密度略有增加，且仅在几 Mpc 的尺度上才具有相关性。最值得注意的是，我们识别出了晕定义的空洞周围重子和冷暗物质分布的偏差，这与弱引力透镜研究相关。相比之下，我们发现在冷暗物质中以及固定示踪密度的晕中识别出的空洞，在流体动力学模拟和纯暗物质模拟之间表现出几乎无法区分的分布和轮廓，这巩固了后者在与即将到来的巡天观测进行空洞统计比较时的普适性和稳健性。这证实了空洞是宇宙网中受重子物理影响最小的组成部分，进一步增强了它们作为宇宙学探针的用途。