Euclid：利用天体物理与实验室数据约束与电磁场耦合的暗能量
宇宙学与河外天体物理
2021-10-27 v1
摘要
在基于标量场的物理上真实的动力学暗能量模型（包括例如精质）中，人们自然预期标量场会与模型其余自由度耦合。特别地，与电磁部门的耦合会导致精细结构常数随时间（红移）变化并违反弱等效原理。在此，我们将先前 Euclid 对暗能量模型的预测约束扩展到这一扩大（但在物理上更真实）的参数空间，并预测 Euclid 结合高分辨率光谱数据和本地实验能多好地约束这些模型。我们的分析将模拟的 Euclid 数据产品与精细结构常数 α 的天体物理测量以及本地实验约束相结合，并包含参数化和非参数化方法。对于 α 的天体物理测量，我们既考虑当前可用数据，也考虑代表极大望远镜测量、预计在 2030 年代可用的模拟数据集。我们的参数化分析表明，在后一种情况下，包含天体物理和本地数据可使 Euclid 暗能量品质因子提高 8% 至 26%，具体取决于正确的基准模型，且在电磁部门基准耦合为零的零情形下改进更大。使用当前天体物理数据时这些改进会更小。此外，我们说明了基于遗传算法的重构如何为耦合的存在提供零检验。我们的结果凸显了以外部数据产品补充 Euclid 之类巡天的重要性，以便准确检验物理动机范式的更宽参数空间。
引用
@article{arxiv.2105.09746,
title = {Euclid: constraining dark energy coupled to electromagnetism using astrophysical and laboratory data},
author = {M. Martinelli and C. J. A. P. Martins and S. Nesseris and I. Tutusaus and A. Blanchard and S. Camera and C. Carbone and S. Casas and V. Pettorino and Z. Sakr and V. Yankelevich and D. Sapone and A. Amara and N. Auricchio and C. Bodendorf and D. Bonino and E. Branchini and V. Capobianco and J. Carretero and M. Castellano and S. Cavuoti and A. Cimatti and R. Cledassou and L. Corcione and A. Costille and H. Degaudenzi and M. Douspis and F. Dubath and S. Dusini and A. Ealet and S. Ferriol and M. Frailis and E. Franceschi and B. Garilli and C. Giocoli and A. Grazian and F. Grupp and S. V. H. Haugan and W. Holmes and F. Hormuth and K. Jahnke and A. Kiessling and M. Kümmel and M. Kunz and H. Kurki-Suonio and S. Ligori and P. B. Lilje and I. Lloro and O. Mansutti and O. Marggraf and K. Markovic and R. Massey and M. Meneghetti and G. Meylan and L. Moscardini and S. M. Niemi and C. Padilla and S. Paltani and F. Pasian and K. Pedersen and S. Pires and M. Poncet and L. Popa and F. Raison and R. Rebolo and J. Rhodes and M. Roncarelli and E. Rossetti and R. Saglia and A. Secroun and G. Seidel and S. Serrano and C. Sirignano and G. Sirri and J. -L. Starck and D. Tavagnacco and A. N. Taylor and I. Tereno and R. Toledo-Moreo and L. Valenziano and Y. Wang and G. Zamorani and J. Zoubian and M. Baldi and M. Brescia and G. Congedo and L. Conversi and Y. Copin and G. Fabbian and R. Farinelli and E. Medinaceli and S. Mei and G. Polenta and E. Romelli and T. Vassallo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.09746},
year = {2021}
}
备注
14 pages, 7 figures. Submitted to Astronomy & Astrophysics