暗能量辐射的宇宙学

在这项工作中，我们量化了暗能量辐射的宇宙学特征——这是对暗能量的一种新描述，其提出暗能量的动力学组分由来自缓慢滚动标量场的热摩擦所产生的相对论性粒子的热浴组成。对于一个粒子产生从第一性原理涌现的最小模型，我们发现由暗能量源生的辐射丰度可高达 $\Omega_{\text{DER}} = 0.03$，超出对遗迹暗辐射的界限三个数量级。尽管暗能量辐射的背景和微扰演化不同于 Quintessence（精质），我们发现当前和近未来的宇宙微波背景与超新星数据将无法区分这些暗能量模型。我们还发现，我们对所有模型的约束由其对于宇宙膨胀率的影响所主导。考虑到允许暗辐射分布于中微子、轴子和暗光子的扩展，我们评估了由与暗能量辐射宇宙学约束一致的这些候选者组成的热背景的直接探测前景。我们的研究表明，在氚上的中微子俘获实验中，需要约 $\sim 6 \, \text{meV}$ 的分辨率才能实现对与暗能量辐射相容的相对论性中微子的灵敏度。我们还发现，暗物质轴子实验缺乏对相对论性热轴子背景的灵敏度，即使被暗能量辐射增强也是如此，并且需要专门的搜索策略来探测新的参数空间。我们推导了由暗光子背景通过振荡为可见光子所产生的约束，并发现可行的参数空间可以用 LAte Dark Energy RAdiation（LADERA，晚期暗能量辐射）实验来探索。