爱因斯坦标量高斯-波尔纳引力中的相互作用玻色暗能量与费米子暗物质

我们探讨了一个由高斯-波尔纳 (GB) 耦合标量场（作为暗能量）与费米子暗物质场通过从粒子物理视角获得的耦合相互作用构成的宇宙学框架。该 setup 受到弦/M 理论的启发，研究了两种典型的标量场势能：指数型和幂律型。GB 耦合模型的独特特征在于其可能改变引力波 (GW) 的传播速度，这一属性在最新多信使天体物理观测中具有重大意义。为此，我们在两种情景下分析模型：一种是 GW 速度不同于光速，另一种是它们相等，但都与当前观测约束一致。通过将场方程改写为自治动力学系统，我们研究了该系统的演化，使我们能够详细分析宇宙在长期行为，包括辐射、物质和暗能量主导的时期。我们使用广泛的最新观测数据约束模型参数，包括来自罗马太空望远镜的模拟高红移测量。我们的发现表明，两种势能都产生与当前数据高度一致的宇宙学模型，紧密跟随标准 ΛCDM 模型预测的扩张历史，同时仍为可能的微小偏差留下了空间，这些偏差可被未来观测检验。