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暗区耦合相互作用中的符号切换:解决宇宙学紧张问题的候选方案

宇宙学与河外天体物理 2025-02-25 v2 广义相对论与量子宇宙学

摘要

Λ\LambdaCDM 模型已成功解释广泛的宇宙观测数据,但正因出现宇宙学紧张问题而受到挑战,尤其是哈勃紧张 H0H_0S8S_8 紧张。哈勃紧张显著超过 5σ\sigmaS8S_8 紧张显示约 2-4σ\sigma 的差异,凸显了局部宇宙与早期宇宙测量之间的不一致。本文扩展了一个既定的相位性暗能量 (IDE) 场景,其中暗物质 (DM) 可根据耦合参数 ξ\xi 的符号将能量传递给暗能量 (DE) 或反之。新颖之处在于引入一种机制,在暗物质与暗能量密度相等的红移处反转能量动量传递方向。我们采用包括 DESI 高斯红移间距测量 (BAO)、PantheonPlus、DESY5 与 Union3 类型 Ia 超新星样本以及 Planck CMB 数据等最新观测数据,对该模型进行评估。我们的分析表明,该场景可同时放松 H0H_0S8S_8 紧张。我们发现该新模型在 BAO-DESI 数据下对 Λ\LambdaCDM 稍有偏好。然而,我们指出,仅当使用 SH0ES 样本中基于 Cepheid 距离校准的 SNIa 数据时,IDE 模型才对 Λ\LambdaCDM 具有正的贝叶斯证据。

关键词

引用

@article{arxiv.2501.10323,
  title  = {Sign Switching in Dark Sector Coupling Interactions as a Candidate for Resolving Cosmological Tensions},
  author = {Miguel A. Sabogal and Emanuelly Silva and Rafael C. Nunes and Suresh Kumar and Eleonora Di Valentino},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2501.10323},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 3 figures. Minor changes and updated references