Running coupling: does the coupling between dark energy and dark matter change sign during the cosmological evolution?
Running coupling: does the coupling between dark energy and dark matter change sign during the cosmological evolution?
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运行耦合：暗能量和暗物质之间的耦合在宇宙演化过程中是否会改变符号？
DOI：
10.1140/epjc/s10052-011-1700-8
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发表时间：
2011-03
影响因子：
4.4
通讯作者：
Xin Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yun-He Li;Xin Zhang
本文提出了一个描述暗能量与暗物质相互作用的运行耦合方案。在我们的方案中的暗扇区的相互作用是免费的假设，相互作用项Q是成比例的哈勃膨胀率和暗扇区的能量密度。我们只用一个时变耦合b（a）（具有宇宙的尺度因子）来刻画相互作用Q。我们提出了一个参数化形式的运行耦合b（a）= b 0a +be（1−a），其中早期的耦合是由常数be给出的，而今天的耦合是由另一个常数b 0给出的。为了研究运行耦合的特征，我们采用了三种暗能量模型，即宇宙学常数模型（w=−1），常数w模型（w= w 0）和时间依赖w模型（w（a）= w 0 +w1（1−a））。我们约束模型与当前的观测数据，包括Ia型超新星，重子声振荡，宇宙微波背景，哈勃膨胀率，和X射线气体质量分数的数据。拟合结果表明，在宇宙演化过程中，耦合线B（z）与非相互作用线（B=0）相交，符号由负变正的时变真空方案是有利的.非相互作用线的交叉发生在z =0.2-0.3附近，并且在1σ置信水平下交叉行为是有利的。我们的工作意味着我们应该更加关注时变真空模型，认真考虑暗扇区之间变号或振荡相互作用的唯象构造。
In this paper we put forward a running coupling scenario for describing the interaction between dark energy and dark matter. The dark sector interaction in our scenario is free of the assumption that the interaction termQis proportional to the Hubble expansion rate and the energy densities of dark sectors. We only use a time-variable couplingb(a) (withathe scale factor of the universe) to characterize the interactionQ. We propose a parametrization form for the running couplingb(a)=b0a+be(1−a) in which the early-time coupling is given by a constantbe, while today the coupling is given by another constant,b0. For investigating the feature of the running coupling, we employ three dark energy models, namely, the cosmological constant model (w=−1), the constantwmodel (w=w0), and the time-dependentwmodel (w(a)=w0+w1(1−a)). We constrain the models with the current observational data, including the type Ia supernova, the baryon acoustic oscillation, the cosmic microwave background, the Hubble expansion rate, and the X-ray gas mass fraction data. The fitting results indicate that a time-varying vacuum scenario is favored, in which the couplingb(z) crosses the noninteracting line (b=0) during the cosmological evolution and the sign changes from negative to positive. The crossing of the noninteracting line happens at aroundz=0.2–0.3, and the crossing behavior is favored at about 1σconfidence level. Our work implies that we should pay more attention to the time-varying vacuum model and seriously consider the phenomenological construction of a sign-changeable or oscillatory interaction between dark sectors.
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