非重子暗物质与标量场耦合横向相互作用及解耦辐射

我们在空间平坦的 Friedmann-Robertson-Walker (FRW) 时空框架下，分析了一个充满相互作用暗物质、作为暗辐射容纳的标量场以及暗能量，并包含解耦辐射项的宇宙。我们在由相互作用矢量张成的三维内部空间中工作，利用横向相互作用 $\mathbf{Q_t}$ 求解源方程，从而找出所有相互作用组分的能量密度。我们从早期辐射主导时期渐近重构标量场和势，经过中间暗物质主导时期，直至晚期暗能量主导时期。我们将 $\chi^{2}$ 方法应用于更新的观测哈勃数据以限制宇宙学参数，与 Union 2 超新星样本进行对比，并分析了辐射时期暗能量的含量。结果表明，我们的模型满足 $2\sigma$ 水平下 $\Omega_{\rm \phi}(z\simeq 1100)<0.018$ 的严格界限，与包含阿塔卡马宇宙学望远镜 (Atacama Cosmology Telescope) 和南极望远镜 (South Pole Telescope) 宇宙微波背景各向异性测量的近期分析一致，同时也符合 Planck 和 CMBPol 实验未来可实现的约束，并满足大爆炸核合成时期 $2\sigma$ 水平下 $\Omega_{\rm \phi}(z\simeq 10^{10})<0.04$ 的严格界限。