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调和$S_8$:来自相互作用暗区的见解

宇宙学与河外天体物理 2024-12-25 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

我们仔细研究了暗能量与冷暗物质相互作用在缓解S8S_8成团性张力方面的前景。为此,我们考虑了暗能量状态方程的各种著名参数化形式,并考虑了暗区中的扰动以及相互作用项。此外,我们对幻影和非幻影区域进行了单独研究。利用宇宙微波背景、重子声学振荡和Ia型超新星数据集,获得了每种情况下模型参数的约束,并观察到H0σ8,0H_0-\sigma_{8,0}相关性普遍降低,无论是对于恒定还是动态的暗能量状态方程。这种降低,加上相互作用项与σ8,0\sigma_{8,0}之间的显著负相关,有助于通过将σ8,0\sigma_{8,0}降低到早期CMB和晚期成团测量之间的某个值来缓解幻影区域中的成团性张力,对于几乎所有考虑的模型都是如此。此外,这是在未加剧哈勃张力的前提下实现的。在这方面,相互作用的Chevallier-Polarski-Linder和Jassal-Bagla-Padmanabhan模型在将S8S_8张力缓解至<1σ<1\sigma方面表现最佳。然而,对于非幻影区域,σ8,0\sigma_{8,0}张力趋于恶化,这再次证实了幻影暗能量在最新数据中的优点。我们进一步研究了红移空间畸变数据集的作用,发现张力总体降低,σ8,0\sigma_{8,0}值相对更接近CMB值。最后,我们检查了该场景的进一步扩展(例如包含暗能量的声速以及与暗能量相互作用的温暗物质)是否会产生一些影响。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.06396,
  title  = {Reconciling $S_8$: Insights from Interacting Dark Sectors},
  author = {Rahul Shah and Purba Mukherjee and Supratik Pal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.06396},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages, 12 sets of figures, 7 tables. Accepted for publication in MNRAS