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DESI DR2后对线性与非线性相互作用暗能量的后时代写时约束

宇宙学与河外天体物理 2026-01-08 v1 广义相对论与量子宇宙学

摘要

本研究对一类具有解析解的哈勃参数 H(z)H(z) 的现象学相互作用暗能量(IDE)模型进行观测约束。我们考虑五个线性和三个非线性IDE情景,涵盖与暗物质和/或暗能量密度比例的相互作用,以及两种非线性组合。对于所有八个IDE模型,我们发现相对于Λ\LambdaCDM的Δχ2\Delta\chi^2分析显示更好的拟合程度。当使用阿尔海尔特信息准则(Δ\DeltaAIC)时,除Q=3HδρdeQ=3H\delta\rho_{\rm de}的一个数据组合外,所有情景都显示出类似的改进拟合。我们的分析还显示出对符号切换相互作用的偏好,即在低红移时能量从暗能量传输到暗物质,随后在更高红移时传输方向反转。应谨慎解释后者结果,因为能量传输的相反方向伴随着过去的负暗能量密度,这可能是不物理的。不允许符号变化的模型则表现出从暗物质到暗能量的能量流偏好,从而导致负暗能量密度。唯一的例外是Q=3HδρdeQ=3H\delta\rho_{\rm de}Q=3Hδ(ρde2ρdm+ρde)Q=3H\delta\left(\tfrac{\rho_{\rm de}^2}{\rho_{\rm dm}+\rho_{\rm de}}\right),它们表现出相反的能量流方向。此外,对于所考虑的所有相互作用,我们发现有效暗能量方程状态 wdeeffw^{\rm eff}_{\rm de} 出现鬼影穿越,即在当前时刻及低红移时,暗能量密度减小(wdeeff>1w^{\rm eff}_{\rm de}>-1),而在过去的高红移时,暗能量密度增大(wdeeff<1w^{\rm eff}_{\rm de}<-1)。这些结果凸显了暗物质-暗能量相互作用的前景潜力,同时也指出了问题所在,以及延伸使用早期时期物理和数据集的必要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.03122,
  title  = {Late-time Background Constraints on Linear and Non-linear Interacting Dark Energy after DESI DR2},
  author = {David Figueruelo and Marcel van der Westhuizen and Amare Abebe and Eleonora Di Valentino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.03122},
  year   = {2026}
}

备注

29 pages, 7 figures, 8 tables