宇宙是否在高红移时段停滞?

我们指出,在除具有平坦性外还在晚期时加速的 braneworld 暗能源模型中,宇宙在高红移 ($z \gsim 6$) 时期的停滞现象容易出现。停滞以宇宙哈勃参数在狭小红移范围内下降为特征,我们称之为`停滞时代'。在停滞期间,密度扰动预计会快速增长。此外,由于宇宙的膨胀减慢,其在停滞时期的年龄会显著增加。早期的停滞时代预期会促进形成高红移引力束缚系统,如 $10^9 M_\odot$ 黑洞于 $z \sim 6$ 以及较低质量的黑洞和/或第 III 星种于 $z > 10$,其存在在 LCDM 场景下可能具有问题。停滞模型也有助于将重凝聚从当前在 LCDM 宇宙学中较高的 $z_{\rm reion} \simeq 17$ 值降低,从而缓解了与观测高红移宇宙及理论模型构建相关的显著张力。当前的停滞宇宙以有效方程状态 $w < -1$ 加速,类似 phantom 暗能源。然而,与 phantom 不同,本模型中宇宙的晚期膨胀是无奇点的,而过去进行停滞的宇宙将在遥远的未来趋于 LCDM 模型。