用伽马射线暴示踪暗能量演化历史

对红移高达 $z\sim 9$ 的伽马射线暴的观测最适合研究中宇宙状态方程的可能演化。我们将Combo关系应用于174个伽马射线暴样本，以探寻演化暗能量参数 $w(z)$ 的可能证据。我们首先构建伽马射线暴的哈勃图，随后在平坦与非平坦 $\Lambda$CDM范式下估计参数组 ($\Omega_m$, $\Omega_{\Lambda}$)。接着，我们针对 $w$CDM模型给出约束，其中 $w$ 被认为随红移演化，并采用两个相互张紧达 $4.4$-$\sigma$ 的哈勃常数先验，即 $H_0=(67.4\pm0.5)$ km/s/Mpc 与 $H_0=(74.03\pm1.42)$ km/s/Mpc。我们表明，新样本对 $\Omega_m$ 给出了更紧的约束，因为在 $z\leq1.2$ 时我们看到 $w(z)$ 在1$\sigma$ 内与标准值 $w=-1$ 一致。在更大 $z$ 处情况相反，伽马射线暴更好地固定了 $w(z)$，其似乎在 $2$-$\sigma$ 和 $4$-$\sigma$ 水平上偏离 $w=-1$，取决于红移区间。特别地，我们通过七个红移区间上的分段公式研究 $w(z)$ 演化。由拟合过程我们显示，在 $z\geq 1.2$ 时 $w<-1$ 的情形不能被完全排除，表明暗能量在较大 $z$ 处的影响不可忽略。我们确认Combo关系是研究暗能量宇宙学演化的有力工具。未来的空间任务将显著丰富伽马射线暴数据库，即便在更小红移处，从而事实上改进本文所讨论的结果。