从观测中揭示暗能量密度的演化

我们提出了一个基于 DES-SN5YR Type~Ia 超新星样本的，对归一化暗能量密度函数 $X(z) \equiv \rho_{\mathrm{de}}(z)/\rho_{\mathrm{de}}(0)$ 的模型无关重构。该分析采用一种将距离模数导数 $\mu^{\prime}(z)$ 关联到扩张历史的逆变形式，使数据能够在不假设特定方程状态或暗能量密度参数化的情况下，确定 $X(z)$ 的形状。采用 17 个区间（遵循 Freedman--Diaconis 准则）和 34 个区间（遵循 Scott 法则）的统计优化分箱，确保对 $\mu^{\prime}(z)$ 进行稳定估计，并在逆变过程中控制不确定性的传播。得到的 $X(z)$ 在整个红移范围内都在一个标准差内与常数值保持统计一致，表明目前观测中没有明显的暗能量成分演化证据。在与 $\Lambda$CDM、CPL 和二次 $X^2(z)$ 参数化模型之间进行直接比较——其中 CPL 和 $X^2(z)$ 相对于 $\Lambda$CDM 各引入两个额外的自由参数——CPL 模型在数据上获得最佳统计吻合度，尽管仅在受限模型集合内略胜一筹。这些结果表明，当前观测与几乎常数的暗能量密度（$w \simeq -1$）相符，而该逆变框架对潜在的细微偏离仍然敏感，后续高精度观测有望解决。