暗能量正在变化吗？利用现有和未来天文探测器探测宇宙的膨胀
宇宙学与河外天体物理
2025-12-23 v2
摘要
本研究探讨暗能量(DE)的方程状态(EoS)偏离-1的可能性。我们采用常规天文探测器（I型Ia超新星、类鲨鱼森林挤压、大爆炸核合、引力波数据以及Planck 2018 CMB）以及来自爱因斯坦探测器的未来模拟引力波距离测量。我们利用Pad'e近似，这是一种涵盖常规DE模型（如恒定EoS、Chevallier-Polarski-Linder 参数化及其他时间演化DE参数化）的通用框架。在Pad'e 参数化下，我们检查了三个特定形式（Pad'e-I、SPad'e-I、Pad'e-II）应用于平坦和非平坦宇宙的情况。Pad'e-II在多个标准偏差水平上显示出动态DE的证据。我们的结果可以总结如下。平坦宇宙：在分析包含CMB的常规探测器组合数据并使用Pad'e-II进行平坦宇宙建模时，我们发现对动态(随时间变化)DE EoS的强烈偏好(6.4σ)。即使纳入未来引力波数据，偏好仍保持显著(4.7σ)。非平坦宇宙：在非平坦宇宙中，常规数据集（不包括或包括CMB）也表明动态DE EoS的高置信水平(6.2σ和6.4σ)。引力波数据的加入略微降低了证据(3.8σ和5.1σ)，但偏好仍然存在。这些结果整体上表明暗物质部门存在动态DE的稳健证据。虽然非平坦宇宙并不受到强烈偏好，但Pad'e-II在包含CMB数据（无论是否包含引力波数据）时暗示可能是一个闭合宇宙。
引用
@article{arxiv.2510.09766,
title = {Is Dark Energy Changing? Probing the Universe's Expansion with present and future astronomical probes},
author = {Mehdi Rezaei and Supriya Pan and Weiqiang Yang and David F. Mota},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.09766},
year = {2025}
}
备注
8 figures and 4 tables, accepted for publication in APJ