图卢兹第二大学，Nature Communications！
文摘
2025-01-26 19:30
青海
宇宙学中，ΛCDM模型（Lambda冷暗物质模型）被广泛应用于描述宇宙的背景演化与物质分布，并成功解释了许多天文观测结果。然而，该模型也存在一些争议，特别是在宇宙学常数和引力理论方面的假设。引力波背景（CMB）和弱透镜测量之间关于σ8的张力，揭示了ΛCDM模型的一些潜在问题。为了进一步了解这些问题，科学家们开始研究引力理论的扩展，特别是在结构形成与宇宙几何演化方面。韦尔势（Weyl potential）作为一种衡量宇宙几何空间和时间畸变的量，提供了一种直接测试引力理论和ΛCDM模型有效性的方法。与传统的天体物理学测量方法不同，韦尔势的测量不依赖于特定的引力理论，使其成为一种无模型的检测工具。通过观测大尺度结构的演化，科学家们可以更精确地探讨引力理论的修改，并验证不同理论的合理性。鉴于此，来自图卢兹第二大学Isaac Tutusaus, Camille Bonvin & Nastassia Grimm携手在韦尔势测量方面取得了新进展。该团队利用DES的三年观测数据，测量了四个红移区间的韦尔势，发现测得的韦尔势值在两个最低红移区间内比ΛCDM模型预测的低2σ和2.8σ。这一结果揭示了宇宙几何在这些红移区间的变化，并可能是引力波背景与弱透镜测量之间张力的来源。该团队通过直接测量宇宙几何的演化，提出了一种新的无模型方法来研究引力理论的修改。他们定义了一个新的函数，称为韦尔演化，用以描述韦尔势的演化，并且这一测量方法无需依赖于任何特定的引力模型。这种方法可以有效地与ΛCDM模型以及其他引力理论进行比较，从而为测试广义相对论之外的引力理论提供了新的可能性。通过这种方法，科学家们不仅验证了ΛCDM模型的适用性，还能够探索引力理论的潜在修改，推动了宇宙学和引力研究的进一步发展。
