非线性耦合暗能量的拟合与预测

我们考虑了暗物质感受到由暗能量标量场介导的第五种力的宇宙学模型，也称为耦合暗能量。我们的兴趣在于，在考虑非线性效应时，对诸如 Euclid 等未来巡天进行预测估计，这依赖于重现从 N-body 模拟获得的非线性物质功率谱的新拟合函数。我们获得了暗物质-暗能量耦合为常数的模型的拟合函数。在红移范围 $z=0-1.6$ 和波模低于 $k=10 \text{h/Mpc}$ 的所有可用模拟中，证明了它们的有效性。这些拟合公式可用于在非线性区域测试模型的预测，而无需进行计算密集型的额外 N-body 模拟。然后，我们使用这些拟合函数，利用星系团簇 (GC) 和弱引力透镜 (WL) 的 Fisher 矩阵方法，对未来星系红移巡天（如 Euclid）对耦合参数的约束能力进行预测。我们发现，通过使用非线性功率谱中的信息，并结合 GC 和 WL 探针，我们可以以小于 4% 的精度约束暗物质-暗能量耦合常数的平方 $\beta^{2}$，并将所有其他宇宙学参数约束在 1% 以内，这与相同巡天规格下相应的线性功率谱预测相比，是一个超过一个数量级的显著改进。