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宇宙密度场与动态暗能量模型的负熵诊断

宇宙学与河外天体物理 2026-02-03 v1

摘要

我们利用负熵(JJ),即非高斯概率分布的信息内容与具有相同方差的高斯分布之间的差异,作为探测宇宙密度场非高斯性的信息论探针。我们通过研究 J(a)J(a) 及其导数 Γ1(a)\Gamma_1(a)Γ2(a)\Gamma_2(a) 在三种参数化方案(CPL、JBP、BA)中的演化,来量化其对动态暗能量的灵敏度。我们确定特征红移 zNGz_{NG},标志着最大非高斯结构形成的时代,以及反转红移 zTAz_{TA},当信息产生因暗能量主导而发生转变时。我们发现对于 Λ\LambdaCDM,zNG0.81z_{NG}\sim0.81zTA0.18z_{TA}\sim0.18。我们的诊断能够清晰地区分冷帘模型和解冻模型的 quintessence 以及幻影暗能量。在低红移下,冷帘模型表现出小幅偏离 Λ\LambdaCDM,解冻模型显示更高的 zTAz_{TA},而幻影模型表现出更低的 zTAz_{TA},这反映了晚期演化。我们提供了一种从离散星系分布中测量负熵的实用方法,建立了一个可应用于模拟和观测的框架。这种信息论方法提供了一种稳健且互补的工具,用于探测暗能量动力学,使我们能够敏感地在演化型和宇宙常数情景之间进行区分。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.02339,
  title  = {Negentropy as Diagnostic of Cosmic Density Fields and Dynamical Dark Energy Models},
  author = {Suman Sarkar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.02339},
  year   = {2026}
}

备注

25 pages (including appendix), 5 figures, 4 tables. Comments and suggestions are welcome