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利用 DESI DR2 重子声学振荡对非幽灵动力学暗能量的宇宙学约束:一个 3$\sigma$+ 的透镜异常

宇宙学与河外天体物理 2025-11-20 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们考虑一个包含非幽灵动力学暗能量(NPDDE)的 12 参数宇宙学模型,其中非幽灵意味着暗能量(DE)的状态方程(EoS)w(z)1w(z)\geq-1 对所有红移 zz 成立。因此,DE EoS 覆盖了对应于流行的单标量场暗能量模型(即 Quintessence)的参数空间。该宇宙学模型包含 Λ\Lambda 冷暗物质(Λ\LambdaCDM)模型的 6 个参数,以及额外的动力学 DE EoS 参数(w0w_0, waw_a)、透镜振幅的缩放(AlensA_{\rm lens})、中微子质量总和(mν\sum m_\nu)、非光子相对论自由度的有效数量(NeffN_{\rm eff})和标量谱指数的跑动(αs\alpha_s)。我们通过结合最新的暗能量光谱仪(DESI)数据发布(DR)2 的基线声学振荡(BAO)测量、来自 Planck 公共发布(PR)4 的宇宙微波背景(CMB)功率谱、来自 Planck PR4 和阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)DR6 的 CMB 透镜数据、来自 Pantheon+ 和暗能量巡天(DES)第 5 年(DESY5)样本的未校准 Ia 型超新星(SNe)数据,以及来自 DES 第 1 年的弱引力透镜(WL)数据,来推导对参数的约束。我们的主要发现是,利用 CMB+BAO+WL 和 CMB+BAO+SNe+WL,我们发现了 Alens>1A_{\rm lens} >1 的 3σ\sigma+ 证据,这表明相对于 NPDDE 预测的 1,CMB 透镜振幅高于预期。这意味着,要使宇宙学能够容纳现实的 Quintessence 类暗能量模型(而非不现实的幽灵 DE),人们还需要解释一个相对显著的透镜异常的存在。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.26144,
  title  = {Cosmological constraints on nonphantom dynamical dark energy with DESI Data Release 2 Baryon Acoustic Oscillations: A 3$\sigma$+ lensing anomaly},
  author = {Shouvik Roy Choudhury and Teppei Okumura and Keiichi Umetsu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.26144},
  year   = {2025}
}

备注

15 pages, 4 figures. Closely matches the published version in ApJ Letters. The published version is open access