Sự tương tác trong lĩnh vực tối: một phương thuốc cho những căng thẳng giữa dữ liệu CMB và LSS

The European Physical Journal C - Tập 79 - Trang 1-5 - 2019
Suresh Kumar1, Rafael C. Nunes2, Santosh Kumar Yadav1
1Department of Mathematics, BITS Pilani, Pilani, India
2Divisão de Astrofísica, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, São José dos Campos, Brazil

Tóm tắt

Những căng thẳng nổi tiếng về các tham số vũ trụ học $$H_0$$ và $$\sigma _8$$ trong mô hình vũ trụ $$\Lambda$$CDM được cho là xuất hiện do hệ thống sai lệch trong dữ liệu hoặc do sự thiếu hiểu biết của chúng ta về một số vật lý mới vượt ra ngoài mô hình $$\Lambda$$CDM. Trong bài báo này, chúng tôi tập trung vào khả năng thứ hai và điều tra một sự mở rộng tối thiểu của mô hình $$\Lambda$$CDM bằng cách cho phép một sự tương tác giữa các thành phần tối của nó (năng lượng tối và vật chất tối). Chúng tôi phân tích kịch bản này với dữ liệu từ Planck-CMB, KiDS và HST và phát hiện rằng những căng thẳng về $$H_0$$ và $$\sigma _8$$ đã biến mất. Trong các phân tích chung với dữ liệu từ Planck, HST và KiDS, chúng tôi phát hiện một sự tương tác không bằng không trong lĩnh vực tối với độ tin cậy lên đến 99%. Do đó, chúng tôi tìm thấy một sự ủng hộ thống kê mạnh mẽ từ dữ liệu quan sát cho một sự tương tác trong lĩnh vực tối của Vũ trụ trong khi giải quyết đồng thời các căng thẳng về $$H_0$$ và $$\sigma _8$$.

Từ khóa

#căng thẳng tham số vũ trụ học #mô hình $$\Lambda$$CDM #năng lượng tối #vật chất tối #tương tác trong lĩnh vực tối

Tài liệu tham khảo

P.A.R. Ade et al., (Planck Collaboration), Astron. Astrophys. 594, A13 (2016) H. Lampeitl, R.C. Nichol, H.-J. Seo, T. Giannantonio, C. Shapiro, B. Bassett, W.J. Percival, T.M. Davis, B. Dilday, J. Frieman et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 401, 2331 (2010) A.G. Riess, L.M. Macri, S. Casertano, M. Sosey, H. Lampeitl, H.C. Ferguson, A.V. Filippenko, S.W. Jha, W. Li, Ryan Chornock et al., Astrophys. J. 699, 539 (2009) A.G. Riess, L.M. Macri, S.L. Hoffmann, D. Scolnic, S. Casertano, A.V. Filippenko, B.E. Tucker, M.J. Reid, D.O. Jones, J.M. Silverman, R. Chornock, Astrophys. J. 826, 56 (2016) C. Heymans, E. Grocutt, A. Heavens, M. Kilbinger, T.D. Kitching, F. Simpson, J. Benjamin, T. Erben, H. Hildebrandt, H. Hoekstra et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 432, 2433 (2013) P.A.R. Ade et al., (Planck Collaboration), Astron. Astrophys. 571, A20 (2014) F. Köhlinger, M. Viola, B. Joachimi, H. Hoekstra, E. van Uitert, H. Hildebrandt, A. Choi, T. Erben, C. Heymans, S. Joudaki et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 471, 4412 (2017) H. Hildebrandt, M. Viola, C. Heymans, S. Joudaki, K. Kuijken, C. Blake, T. Erben, B. Joachimi, D. Klaes, L. Miller et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 465, 1454 (2017) T.M.C. Abbott et al., (Dark Energy Survey Collaboration), Phys. Rev. D 98, 043526 (2018) M.A. Troxel et al., (Dark Energy Survey Collaboration), Phys. Rev. D 98, 043528 (2018) T.D. Kitching, L. Verde, A.F. Heavens, R. Jimenez, Mon. Not. R. Astron. Soc. 459, 971 (2016) Z. Sakr, S. Ilić, A. Blanchard, A. Blanchard, J. Bittar, W. Farah, Astropart. Astrophys. 620, A78 (2018) J.L. Bernal, L. Verde, A.G. Riess, J. Cosmol. Astropart. Phys. 10, 019 (2016) T. Bringmann, F. Kahlhoefer, K. Schmidt-Hoberg, P. Walia, Phys. Rev. D 98, 023543 (2018) S. Kumar, R.C. Nunes, S.K. Yadav, Phys. Rev. D 98, 043521 (2018) R.C. Nunes, J. Cosmol. Astropart. Phys. 05, 052 (2018) S.M. Feeney, H.V. Peiris, A.R. Williamson, S.M. Nissanke, D.J. Mortlock, J. Alsing, D. Scolnic, Phys. Rev. Lett. 122, 061105 (2019) R.A. Battye, A. Moss, Phys. Rev. Lett. 112, 051303 (2014) B. Leistedt, H.V. Peiris, L. Verde, Phys. Rev. Lett. 113, 041301 (2014) S. Mohanty, S. Anand, P. Chaubal, A. Mazumdar, P. Parashari, J. Astrophys. Astron. 39, 46 (2018) S. Anand, P. Chaubal, A. Mazumdar, S. Mohanty, J. Cosmol. Astropart. Phys. 005, 11 (2017) S. Kumar, R.C. Nunes, Phys. Rev. D 94, 123511 (2016) S. Kumar, R.C. Nunes, Phys. Rev. D 96, 103511 (2017) V. Salvatelli, N. Said, M. Bruni, A. Melchiorri, D. Wands, Phys. Rev. Lett. 113, 181301 (2014) V. Salvatelli, A. Marchini, L. Lopez-Honorez, O. Mena, Phys. Rev. D 88, 023531 (2013) E. Di Valentino, A. Melchiorri, O. Mena, Phys. Rev. D 96, 043503 (2017) W. Yang, A. Mukherjee, E. Di Valentino, S. Pan, Phys. Rev. D 98, 123527 (2018) W. Yang, S. Pan, R. Herrera, S. Chakraborty, Phys. Rev. D 98, 043517 (2018) W. Yang, S. Pan, A. Paliathanasis, Mon. Not. R. Astron. Soc. 482, 1007 (2019) S. Pan, A. Mukherjee, N. Banerjee, Mon. Not. R. Astron. Soc. 477, 1189 (2018) R.C. Nunes, E.M. Barboza, Gen. Rel. Grav. 46, 1820 (2014) R.C. Nunes, S. Pan, E.N. Saridakis, Phys. Rev. D 94, 023508 (2016) S. Kumar, R.C. Nunes, Eur. Phys. J. C 77, 734 (2017) M.C.D. Marsh, Phys. Rev. Lett. 118, 011302 (2017) J. Mifsud, C. van de Bruck, arXiv:1901.09218 [astro-ph.CO] (2019) C. van de Bruck, J. Mifsud, Phys. Rev. D 97, 023506 (2018) C. van de Bruck, J. Mifsud, J. Morrice, Phys. Rev. D 95, 043513 (2017) M. Asghari, J.B. Jimenez, S. Khosravi, D.F. Mota, J. Cosmol. Astropart. Phys. 04, 042 (2019). arXiv:1902.05532 W. Yang et al., arXiv:1905.08286 [astro-ph.CO] (2019) B. Wang, E. Abdalla, F. Atrio-Barandela, D. Pavon, Rept. Prog. Phys. 79, 096901 (2016) J.H. He, B. Wang, J. Cosmol. Astropart. Phys. 06, 010 (2008) H.L. Li, L. Feng, J.F. Zhang, X. Zhang, Sci. China Phys. Mech. Astron. 62(12), 120411 (2019). arXiv:1812.00319 [astro-ph.CO] J. Valiviita, E. Majerotto, R. Maartens, J. Cosmol. Astropart. Phys. 07, 020 (2008) J.H. He, B. Wang, E. Abdalla, Phys. Lett. B 671, 139 (2009) D. Wands, J.D. Santiago, Y. Wang, Class. Quantum Grav. 29, 145017 (2012) Y. Wang, D. Wands, L. Xu, J.D. Santiago, A. Hojjati, Phys. Rev. D 87, 083503 (2013) M. Martinelli, N.B. Hogg, S. Peirone, M. Bruni, D. Wands, arXiv:1902.10694 [astro-ph.CO] (2019) D. Blas, J. Lesgourgues, T. Tram, J. Cosmol. Astropart. Phys. 07, 034 (2011) B. Audren et al., J. Cosmol. Astropart. Phys. 02, 001 (2013) A. Gelman, D.B. Rubin, Stat. Sci. 7, 457 (1992) https://github.com/cmbant/getdist H. Akaike, I.E.E.E. Trans, Autom. Control 19, 716 (1974) K.P. Burnham, D.R. Anderson, Model Selection and Multimodel Inference (Springer, New York, 2002) M.Y.J. Tan, R. Biswas, Mon. Not. R. Astron. Soc. 419, 3292 (2012) A.R. Liddle, Mon. Not. R. Astron. Soc. 377, L78 (2007)