II 型最小修正引力中 $\Lambda_{\rm s}$CDM 方案的宇宙学约束

在晚期宇宙中于 $z\sim1.7$ 处发生快速符号切换的宇宙学常数（镜像 AdS-dS 转变）的想法，即 $\Lambda_{\rm s}$CDM 模型，显著改进了对观测数据的拟合，并为缓解主要宇宙学张力（如 $H_0$ 和 $S_8$ 张力）提供了一个有前景的方案。然而，在缺乏完全可预测模型的情况下，实现这种拟合需要推测线性扰动的动力学由广义相对论支配。最近的工作将 $\Lambda_{\rm s}$CDM 模型嵌入到一种称为 VCDM 的 II 型最小修正引力的拉格朗日量中，将 $\Lambda_{\rm s}$CDM 提升为一个完全可预测的模型，消除了与前述假设相关的不确定性；我们将这个新模型称为 $\Lambda_{\rm s}$VCDM。在这项工作中，我们证明 $\Lambda_{\rm s}$CDM 不仅比标准 $\Lambda$CDM 模型更好地拟合数据，而且新模型 $\Lambda_{\rm s}$VCDM 在缓解宇宙学张力方面表现更佳，同时也能更好地拟合数据，包括 CMB、BAO、SNe Ia 和宇宙剪切测量。我们的发现凸显了 $\Lambda_{\rm s}$CDM 框架，特别是 $\Lambda_{\rm s}$VCDM 模型，作为标准 $\Lambda$CDM 模型的一个引人注目的替代方案，尤其是在成功缓解 $H_0$ 张力方面。此外，这些模型预测了更高的 $\sigma_8$ 值，表明结构增强，尽管具有较低的当前物质密度参数值，并因此降低了 $S_8$ 值，从而也缓解了 $S_8$ 张力。这表明数据能够很好地由背景和线性扰动的组合来拟合，两者的动力学都与 $\Lambda$CDM 不同。这为进一步探索将符号切换宇宙学常数嵌入其他模型的新方法铺平了道路。