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基于 ISW-tSZ 交叉相关约束 Quintessence 模型:Thawing、Tracker 与 Scaling-Freezing 动力学比较分析

宇宙学与河外天体物理 2026-03-04 v2

摘要

我们报告了使用 Integrated Sachs-Wolfe (ISW)--热 Sunyaev-Zeldovich (tSZ) 交叉相关数据集对 Quintessence 深能量模型的约束。我们的分析比较了三类 Quintessence 动力学:Thawing、Tracker 和 Scaling-Freezing,以及标准 Λ\LambdaCDM 宇宙学。通过综合的似然分析,我们推导出关键宇宙学参数的最佳拟合值和 68% 置信区间,发现 Ωm=0.3220.030+0.027\Omega_{\rm m} = 0.322^{+0.027}_{-0.030}σ8=0.7350.035+0.045\sigma_8 = 0.735^{+0.045}_{-0.035}Λ\LambdaCDM, alternative 模型在 1σ1\sigma 范围内与之一致。对于 Thawing 模型,我们采用指数势并求得斜率 λ=0.7360.227+0.270\lambda = 0.736^{+0.270}_{-0.227};而对于 Tracker 和 Scaling-Freezing 模型,分别使用逆阿斯顿类势和双指数势。从观测来看,Tracker 模型给出 n=5.6511.604+1.625n = 5.651^{+1.625}_{-1.604}f=0.2580.096+0.149f = 0.258^{+0.149}_{-0.096},而 Scaling-Freezing 模型给出 λ1=0.4050.322+0.293\lambda_1 = 0.405^{+0.293}_{-0.322}λ2=23.2267.258+7.975\lambda_2 = 23.226^{+7.975}_{-7.258}。无量纲 tSZ �幅 (W~SZ\widetilde{W}^{\rm SZ}) 和 cosmic infrared background (CIB) 参数在所有模型中均受到严格约束,为对天体物理前景提供了额外洞察。我们的结果表明 ISW--tSZ 交叉相关作为探测深能量动力学的有效手段,Thawing Quintessence 模型在所测试场景中获得最低的 χmin2\chi^2_{\rm min},并凸显了未来高精度测量在区分 Quintessence 模型与 Λ\LambdaCDM 方面的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.17298,
  title  = {Constraining Quintessence Models with ISW-tSZ Cross-Correlations: A Comparative Analysis of Thawing, Tracker, and Scaling-Freezing Dynamics},
  author = {Ayodeji Ibitoye and Shiriny Akthar and Md. Wali Hossain and Amare Abebe and Prabhakar Tiwari and Xuelei Chen and Jackson Said and Jacob Oloketuyi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.17298},
  year   = {2026}
}

备注

20 pages, 13 figures, 3 tables, accepted in PRD