利用 DESI BAO 观测约束宇宙学物理

DESI 首年观测有助于在宇宙学尺度上探测新物理。鉴于最新的 DESI BAO 测量结果，我们约束了五个流行的宇宙学场景，包括暴胀、修正引力、湮灭暗物质和相互作用暗能量。使用 BICEP/Keck 阵列、宇宙微波背景和 DESI 的数据组合，我们获得了张标比 $r_{0.05}= 0.0176^{+0.0070}_{-0.0130}$ 和 $r_{0.05}=0.018^{+0.020}_{-0.017}$ 的 $1\sigma$ 和 $2\sigma$ 约束，表明存在超过 $2\sigma$ 的原初引力波证据。使用宇宙微波背景和 DESI 的组合，我们发现了支持超越广义相对论的引力理论的 $2.4\sigma$ 证据，将暗物质湮灭截面相对于宇宙微波背景缩小了 $12\%$，获得了暗物质与暗能量之间存在正相互作用的 $1.3\sigma$ 提示，表明在宇宙的暗区域能量可能从暗物质转移到暗能量，并通过对相对论性自由度有效数 $N_{eff}=3.16^{+0.26}_{-0.11}$ 和有效质量 $m^{eff}_{\nu, sterile}<0.52$ eV 的 $2\sigma$ 约束，提供了存在大质量惰性中微子的线索。未来的 DESI 观测可以更进一步探索暴胀、暗物质、暗能量和中微子的本质，并检验广义相对论在宇宙学尺度上的有效性。