用精确宇宙学约束检验暗能量的本质

我们提出一个具有严谨推导的暗能量（DE）模型，它作为粒子物理标准模型的自然推广，无自由参数，且与当前宇宙学数据高度吻合，对专为确定 DE 动力学而设计的重子声学振荡（BAO）测量的 $\Lambda$CDM 拟合改善了 21%。DE 对应于最轻的束缚态标量粒子 $\phi$，其势为 $V=\Lambda_c^{4+2/3}\phi^{-2/3}$，在凝聚能标 $\Lambda_c$ 与标度因子 $a_c$ 处动态形成。$\Lambda_c$ 的值、指数 $n=2/3$ 以及 $\phi$ 的初始条件均为导出量。我们得到精确约束 $a_c\Lambda_c/\textrm{eV}=1.0939\times 10^{-4}$ 与理论预言 $\Lambda_c=34 ^{+16}_{-11} \textrm{ eV}$，与最佳拟合 $\Lambda_c=44.08\pm 0.27 \textrm{ eV}$ 一致。我们通过允许 $a_c$ 与 $\Lambda_c$ 独立变化来检验模型对 $a_c\Lambda_c$ 的约束，令人瞩目的是，我们的预言与最佳拟合值的相对差异仅 0.2%。与宇宙学常数 $\Lambda$ 不同，我们的 DE 模型预言了 DE 的量，并在不同时间与尺度的背景与扰动层面上留下了可探测的宇宙学印记。