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非平坦宇宙中动力学暗能量的证据:当前与未来观测

宇宙学与河外天体物理 2023-12-29 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们在一个扩展参数空间中研究暗能量现象学,其中允许宇宙的曲率密度作为一个自由变化参数。引入曲率密度参数的动机源于最近发布的观测证据,这些证据在多个标准偏差上表明闭合宇宙模型。此处我们假设暗能量状态方程遵循PADE近似,这是一种可恢复多种现有暗能量模型的广义参数化。考虑三种不同的PADE参数化,标记为PADE-I、SPADE-I和PADE-II,我们首先利用一系列最近可用的宇宙学探针的联合分析约束由它们驱动的宇宙学场景,即Ia型超新星的Pantheon样本、重子声学振荡、大爆炸核合成、来自宇宙计时器的哈勃参数测量、来自Planck 2018的宇宙微波背景距离先验,随后我们将来自爱因斯坦望远镜的未来引力波标准汽笛(GWSS)数据与这些当前宇宙学探针进行组合分析。我们发现,当前宇宙学探针在PADE-I和PADE-II中均以超过99%置信度表明动力学暗能量的极强证据,但在任何参数化中均未发现非平坦宇宙的显著证据。有趣的是,当来自爱因斯坦望远镜的未来GWSS数据与标准宇宙学探针结合时,在所有三种参数化中均发现非平坦宇宙的证据,同时在PADE-I和PADE-II中以超过99%置信度极强偏好动力学暗能量。尽管根据信息准则分析(即AIC、BIC、DIC),非平坦Λ\Lambda冷暗物质模型仍是最佳选择,但在DIC看来,PADE参数化仍具吸引力。

关键词

引用

@article{arxiv.2305.18544,
  title  = {Evidence of dynamical dark energy in a non-flat universe: current and future observations},
  author = {Mehdi Rezaei and Supriya Pan and Weiqiang Yang and David F. Mota},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2305.18544},
  year   = {2023}
}

备注

21 pages, 10 captioned figures, 6 tables; revised version; to appear in JCAP