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暗物质和暗能量相互作用在宇宙微波背景辐射中的印记

徐晓东  
【摘要】:天文观测表明,我们的宇宙正在加速膨胀,为了对此做出解释,人们猜测宇宙中存在着一种未知的物质,称为“暗能量”。暗能量与暗物质一起,占据现今宇宙中物质总量的大部分。理论上,暗能量可能与暗物质相互作用。本文讨论暗能量和暗物质之间的两种耦合形式。首先,我们将原有的暗能量与暗物质问能量交换的模型,推广到暗能量状态方程随时间改变的情况;其次,类比Thomson散射,我们构造了暗物质受到暗能量散射的模型。对这两种模型,我们分别分析了它们的扰动稳定性问题,讨论这两种相互作用对宇宙微波背景辐射温度谱的影响,以及相互作用强度、暗能量状态方程和物质丰度等宇宙学参数间的简并,最后,我们使用天文观测数据对模型进行拟合,以打破参数间的简并,给出暗能量暗物质间相互作用的约束。


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