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基于数据审视耦合矢量暗能量

宇宙学与河外天体物理 2024-04-09 v3 广义相对论与量子宇宙学

摘要

由于ΛCDM当前面临的挑战可能暗示着尚未揭示的新物理,本文研究了一种矢量场作为暗能量源的 plausible 宇宙学模型。特别地,我们考察暗能量与暗物质之间的能量-动量交换能否为当前宇宙学参数的分歧提供解释。我们仔细推导出支配背景与线性阶扰动的方程,并将其实现于一个玻尔兹曼代码中。我们发现,在物质主导时期,与无耦合矢量暗能量模型相比,负耦合使暗能量状态方程负得更少,更接近宇宙学常数。虽然耦合通过其物质密度扰动的影响几乎不可察觉,但在暗能量主导的晚期,物质速度扰动与引力势被增强。因此,红移空间畸变数据有助于收窄暗 sector 中此类耦合的范围。我们计算了宇宙学约束,发现同样存在于ΛCDM中的公共参数与普朗克合作组基线结果吻合良好。我们对负耦合矢量场的最佳拟合预测了低红移处物质扰动更高的增长率,从而加剧了与红移空间畸变数据的分歧。而正耦合矢量场可导致小尺度上Pm(k,z=0)P_{\rm{m}}(k,z=0)的功率抑制以及比标准模型更低的物质扰动增长率,但可能损害对小尺度CMB角功率谱的拟合优度。我们得出结论:我们的负耦合矢量暗能量模型并未解决当前的张力(即H0H_0σ8\sigma_8)。(节略)

关键词

引用

@article{arxiv.2310.13877,
  title  = {Scrutinizing coupled vector dark energy in light of data},
  author = {Wilmar Cardona and Jose L. Palacios-Córdoba and César A. Valenzuela-Toledo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.13877},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted version to appear in JCAP. A discussion on positively coupled vector dark energy was added. A few figures were added for sake of clarity. Conclusions unchanged