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基于未来 PICO 与 DESI 任务的相互作用暗能量模型预测分析

宇宙学与河外天体物理 2022-12-13 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

下一代 CMB 卫星任务有望以前所未有的精度对广泛宇宙学参数提供稳健约束。但如果我们不将暗能量归因于宇宙学常数,这些参数约束可能会减弱。涉及暗能量与暗物质相互作用的宇宙学模型能够产生在现今时期可比的能量密度,从而缓解所谓的宇宙巧合问题。在本文中,我们进行了一项预测分析,以检验未来一代高灵敏度宇宙微波背景 (CMB) 和重子声学振荡 (BAO) 实验约束现象学相互作用暗能量模型的能力。我们考虑宇宙方差受限的未来 CMB 偏振实验 PICO 以及来自 DESI 实验的 BAO 信息来约束相互作用暗 sector 的参数。基于宇宙学扰动的稳定性,我们考虑了相互作用情形的两种可能性。我们研究了耦合常数和暗能量状态方程参数对 CMB 温度功率谱、物质功率谱和 fσ8f\sigma_8 的影响。我们使用了来自 PICO 在多重数范围 (=24000\ell = 2 - 4000) 内的模拟温度和偏振数据,正如预期,我们确实看到 PICO 单独产生的对 Λ\LambdaCDM 参数的约束优于 Planck。通过整合 PICO 和 DESI 任务,我们观察到若干宇宙学参数约束的显著改善,尤其是暗能量状态方程参数。然而,我们注意到需要额外数据来约束一个小的正耦合常数。

关键词

引用

@article{arxiv.2209.07167,
  title  = {Forecast Analysis on Interacting Dark Energy Models from Future Generation PICO and DESI Missions},
  author = {Albin Joseph and Rajib Saha},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2209.07167},
  year   = {2022}
}