通过大尺度结构打破暗能量中的 CMB 简并

宇宙微波背景辐射和大尺度结构是研究早期和晚期宇宙的互补探针。在当前 CMB 测量实现高精度之后，伴随而来的基于 LSS 数据的精密宇宙学受到重视。我们研究了动力学暗能量模型，这些模型产生的 CMB 角功率谱与$\Lambda$CDM 模型的差异小于亚百分比精度。如果采用所谓的 Chevallier-Polarski-Linder (CPL) 参数化$w = w_0 + w_a(1-a)$的动力学 DE 模型，则得到模型$(w_0,w_a)= (-0.8,-0.767), (-0.9,-0.375), (-1.1,0.355), (-1.2,0.688)$，分别命名为 M8、M9、M11 和 M12。不同 DE 模型与$\Lambda$CDM 模型之间与红移空间畸变 (RSD) 相关的增长率$f$的差异在$z=0$时仅约为 0.2%。M8 (M9, M11, M12) 与$\Lambda$CDM 模型之间$f$的差异在$z \sim 0.25$时达到最大，分别为 -2.4 (-1.2, 1.2, 2.5)%。这是一个与尺度无关的量。为了探测准线性 regime（即$k < 0.4 h/\mathrm{Mpc}$）中与尺度相关的量，可以使用标准微扰理论研究每个模型的物质功率谱的一圈修正。在$k= 0.4 h/\mathrm{Mpc}$尺度上，包含一圈修正的 M8 (M9, M11, M12) 与$\Lambda$CDM 模型之间的物质功率谱差异在$z=0$时为 1.8 (0.9, 1.2, 3.0)%，在$z=0.5$时为 3.0 (1.6, 1.9, 4.2)%，在$z=1.0$时为 3.2 (1.7, 2.0, 4.5)%。$w_0$偏离 -1 越多，功率谱的差异越大。因此，为了在一系列在 CMB 中简并的模型中区分可行的 DE 模型，应同时使用 RSD 和准线性观测量。此外，我们从 CMB 声学峰获得了$w_0 > -1.5$的下限，这将为 phantom 模型提供有用的限制。