从观测重建暗物质与暗能量相互作用图景

我们考虑一类平坦与非平坦 FLRW 宇宙中的相互作用暗能量模型，其中相互作用由无压暗物质的修正演化 $a^{-3+\delta (a)}$ 刻画，$a$ 为 FLRW 标度因子，$\delta (a)$ 量化相互作用率。通过假设 $\delta (a)$ 最自然且非奇异的参数化为 $\delta \left( a\right) =\sum_{i} \delta_i (1-a)^i$，其中 $\delta _{i}$ ($i=0,1,2,3,..$) 为常数，我们利用不同宇宙学数据集，针对暗能量(DE)部门的三种特定选择重建了宇宙膨胀历史。我们的分析表明非相互作用图景与观测一致，而相互作用并未被严格排除。我们按如下方式重建。我们从上述 $\delta (a)$ 的前两项出发约束 $\delta_0$、$\delta_1$。然后考虑 $\delta (a)$ 至二阶项但固定 $\delta_0$、$\delta_1$ 为其约束值并约束 $\delta_2$；类似地我们约束 $\delta_3$，最后作为广义情形保持全部自由约束 $(\delta_0, \delta_1, \delta_2, \delta_3)$。我们的重建技术表明，对任何相互作用模型，$\delta_2$（固定 $\delta_0$ 和 $\delta_1$）与 $\delta_3$（固定 $\delta_0$、$\delta_1$ 和 $\delta_2$）的约束几乎为零，因此有效图景由线性参数化 $\delta (a)\simeq \delta_{0}+\delta _{1}(1-a)$ 很好描述。此外，独立于暗能量流体与宇宙曲率，观测到 $\delta_0$、$\delta_1$ 之间的强负相关。