用 CMB、透镜和重子声学振荡数据区分相互作用暗能量与 wCDM

我们利用 Planck 2013 CMB 温度各向异性和透镜数据，以及重子声学振荡（BAO）数据，来限制一个现象学 $w$CDM 模型，其中暗物质与暗能量相互作用。我们假设暗能量的状态方程参数随时间依赖，并将暗物质和暗能量视为流体，其能量交换率正比于暗物质密度。仅 CMB 数据在相互作用率与今天的物理 CDM 密度参数 $\omega_c$ 之间留下强简并，允许较大的相互作用率 $|\Gamma| \sim H_0$。然而，正如已知一段时间那样，BAO 数据打破了该简并。此外，我们利用 CMB 透镜势似然，其探测红移 $z \sim 2$ 处的物质扰动并对结构增长非常敏感，因此是辨别 $\Lambda$CDM 模型与其替代方案的工具之一。但我们发现，在非幻影模型（$w_{\mathrm{de}}>-1$）中，包含透镜数据后约束保持不变且与零相互作用一致，在 95\% CL 下 $-0.14 < \Gamma/H_0 < 0.02$。相反，在幻影模型（$w_{\mathrm{de}}<-1$）中，相对于非相互作用模型，暗能量到暗物质的能量转移受到中等偏好；在 CMB+BAO 下 95\% CL 为 $-0.57 < \Gamma/H_0 < -0.10$，而加入透镜数据将其偏移至 $-0.46 < \Gamma/H_0 < -0.01$。