中文

时变暗能量宇宙模型中聚类演化

宇宙学与河外天体物理 2025-07-08 v3

摘要

观测数据偏好具有时变暗能量成分的宇宙学模型。但是,动态暗能量(DDE)如何影响扩张宇宙中结构的生长?我们使用基于 DESI 数据约束的时变暗能量宇宙学模型(DESIY1+DDE)进行高分辨率 NN -body 模拟,DESIY1+DDE 特征为比 Planck-2018 Λ\LambdaCDM 模型低 4% 的哈伯常数(H0H_0)和高 10% 的物质密度(Ω0\Omega_0)。我们检查了对物质功谱、halo 丰度、聚类和联合声学振荡(BAO)的影响。我们发现 DESIY1+DDE 在小尺度上功率多出 10%,在大尺度上功率减少 15%,主要由其更高的 Ω0\Omega_0 驱动。这一趋势反映在halo 质量函数中:DESIY1+DDE 在 z=2z = 2 时预测最高可达 70% 的更大halo,在 z=0.3z = 0.3 时预测多出 40%。聚类分析显示,BAO 峰向更小尺度位移 3.71%,这与其减少的声学尺度相符。使用具有 DESI 类似轨迹数密度的halo样本在 0<z<1.50 < z < 1.5 范围内测量的 BAO 稀疏参数 α\alpha,与 DESI Y1 数据一致。考虑到宇宙学依赖的距离后,基于模拟的观察稀疏参数与 DESI Y1 数据 closely match。我们发现 DDE 的影响被当前观测约束严重限制,这些约束强烈偏好宇宙学模型——无论是否包括 DDE——都有一个受严格约束的参数 Ω0h20.143\Omega_0 h^2 \approx 0.143,不确定度在 1-2% 范围内。事实上,我们的结果表明,宇宙学参数的变化,特别是 Ω0\Omega_0,对结构形成的影响远大于 DDE 组件本身。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.19352,
  title  = {Evolution of clustering in cosmological models with time-varying dark energy},
  author = {Tomoaki Ishiyama and Francisco Prada and Anatoly A. Klypin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.19352},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 8 figures, accepted by PRD. HDF5 halo catalogs are available on https://skun.iaa.csic.es/SUsimulations/DDE/