利用当前观测数据探究暗能量与暗物质间可变符号的相互作用

我们在本研究中考虑真空能量与冷暗物质相互作用的模型，其中耦合可以在宇宙学演化过程中改变符号。我们将变化的耦合 $b$ 参数化为形式 $b(a)=b_0a+b_e(1-a)$，其中在早期耦合由常数 $b_{e}$ 给出，而在今天耦合由另一个常数 $b_{0}$ 描述。我们探索了六种具体模型：(i) $Q(a)=b(a)H_0\rho_0$，(ii) $Q(a)=b(a)H_0\rho_{\rm de}$，(iii) $Q(a)=b(a)H_0\rho_{\rm c}$，(iv) $Q(a)=b(a)H\rho_0$，(v) $Q(a)=b(a)H\rho_{\rm de}$，和 (vi) $Q(a)=b(a)H\rho_{\rm c}$。我们用来约束模型的当前观测数据集包括 Ia 型超新星数据的 JLA 汇编、宇宙微波背景观测的 Planck 2015 距离先验数据、重子声学振荡测量以及哈勃常数直接测量。我们发现，对于所有模型，在约 1$\sigma$ 水平上都有 $b_0<0$ 和 $b_e>0$，并且 $b_0$ 和 $b_e$ 处于极强的反相关中。我们的结果表明，耦合在演化过程中于约 1$\sigma$ 水平上改变符号，即当暗物质主导宇宙时，能量从暗物质转移到暗能量；而当暗能量主导宇宙时，能量从暗能量转移到暗物质。