相互作用暗能量的红移漂移探索

通过探测遥远类星体的莱曼-$\alpha$森林光谱中的红移漂移，Sandage-Loeb（SL）检验直接测量宇宙膨胀，覆盖 $2 \lesssim z \lesssim5$ 的“红移荒漠”。因此该方法无疑是其他几何测量的重要补充，并将在宇宙学约束中发挥关键作用。本文通过类CODEX光谱仪量化了SL检验信号用于约束相互作用暗能量的能力。考虑了四种典型的相互作用暗能量模型：(i) $Q=\gamma H\rho_c$，(ii) $Q=\gamma H\rho_{de}$，(iii) $Q=\gamma H_0\rho_c$，以及 (iv) $Q=\gamma H_0\rho_{de}$。结果表明，对于所有考虑的相互作用暗能量模型，相对于当前的SN+BAO+CMB+$H_0$联合观测，借助30年SL检验观测，对 $\Omega_m$ 和 $H_0$ 的约束将分别改善约60%和30–40%，而对 $w$ 和 $\gamma$ 的约束略有改善。我们还探讨了SL检验对未来联合几何观测的影响。在此分析中，我们以 $Q=\gamma H\rho_c$ 模型为例，基于空间项目WFIRST模拟了未来的SN和BAO数据。我们发现，在未来的几何约束中，红移漂移观测将有助于以有意义的方式打破几何简并，从而利用未来探针可大幅提高 $\Omega_m$、$H_0$、$w$ 和 $\gamma$ 的测量精度。