Horndeski理论的诊断方法

我们研究Horndeski暗能量模型对晚期宇宙大尺度结构可观测量产生的影响。根据这些模型是否预测在物质主导时期的早期存在偏离标准范式的持续偏差，我们提出一种新颖的分类，将其分为{\it 晚期暗能量}、{\it 早期暗能量}和{\it 早期修正引力}三种情形。我们讨论了每一特定模型类别在有效牛顿常数$\mu$、引力滑移参数$\eta$、光线偏折参数$\Sigma$和增长函数$f\sigma_8$上留下的物理印记，并证明了一种描绘Horndeski加速机制可行性完整图景的便捷方法，即通过两个依赖于红移的诊断平面：$\mu(z)-\Sigma(z)$平面和$f\sigma_8(z)-\Sigma(z)$平面。如果未来与模型无关的测量结果指向：在红移为零处$\Sigma-1<0$，或在高红移处$\mu-1<0$且$\Sigma-1>0$，或在高红移处$\mu-1>0$且$\Sigma-1<0$，则Horndeski理论实际上被排除。如果在$z>1.5$处测得$f\sigma_8$大于$\Lambda$CDM模型的预期值，则早期暗能量模型被明确排除。相反，如果$\Sigma<1$，则晚期暗能量模型被数据拒绝；而如果$\Sigma>1$，则只有早期修正引力模型能为解释数据提供可行的框架。