中文

束态暗能量:基于最新 DESI 宇宙学测量的粒子物理模型

宇宙学与河外天体物理 2026-01-15 v1

摘要

我们利用 DESI DR2 双声道振荡测量、普朗克 CMB 数据以及 Type Ia 超新星编成(PantheonPlus、Union3、DESY5),对束态暗能量冷暗物质(BDE-CDM)模型进行观测约束。BDE-CDM 中,暗能量来源于具有 Nf=6N_f = 6 味道的超对称 SU(3) 暗规范群中最轻介子场,遵循反幂律势 V(ϕ)=Λc4+2/3ϕ2/3V(\phi) = \Lambda_{c}^{4+2/3} \phi^{-2/3}。与 Λ\LambdaCDM 和 w0waw_0w_aCDM 不同,暗能量部门不包含自由参数——凝聚尺度 Λc\Lambda_c 和转变时代 aca_c 由规范耦合统一约束决定。方程状态在凝聚前呈相对论行为(w=1/3w = 1/3),随后经历动力学支配的刚性相位(w1w \simeq 1),最终在当前时刻趋近 w0=0.9298±0.0003w_0 = -0.9298 \pm 0.0003,全程保持 w>1w > -1,避免幽灵 regime 不稳定。我们获得 Λc=43.93±0.13\Lambda_{c} = 43.93 \pm 0.13~eV 和 ac=(2.489±0.007)×106a_c = (2.489 \pm 0.007) \times 10^{-6},与理论预测一致。w0w_0-waw_a 置信区间约为 w0waw_0w_aCDM 的 1 万倍,同时实现相当的拟合效果,且在不同超新星数据集上保持稳定。统计分析显示,针对 BAO+DESY5,BDE-CDM 相对于 Λ\LambdaCDM 的 ΔDIC=6.77\Delta\mathrm{DIC} = -6.77ΔAIC=8.97\Delta\mathrm{AIC} = -8.97,构成强烈支持 BDE-CDM 模型的证据。该模型预测在 k4.3hMpc1k \approx 4.3\,h\,\mathrm{Mpc}^{-1} 处物质功谱提升约 25%。这些结果表明 BDE-CDM 是一个受理论驱动的框架,成功解释了 DESI 观测中对动态暗能量的偏好,同时将粒子物理与宇宙学观测联系起来。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.08943,
  title  = {Bound Dark Energy: Particle Physics model in alignment with recent DESI cosmological measurements},
  author = {Axel de la Macorra and Jose Agustin Lozano Torres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.08943},
  year   = {2026}
}

备注

27 pages, 17 figures