相互作用暗能量模型及其觀測限制的研究

《相互作用暗能量模型及其觀測限制的研究》是依託大連理工大學,由徐立昕擔任醒目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：相互作用暗能量模型及其觀測限制的研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：徐立昕

項目摘要

相互作用暗能量模型不僅能解決宇宙學常數模型中的巧合性問題，而且能夠給出與標準宇宙學模型不同的觀測效應以及大尺度上的有效修改引力論。故，有關相互作用暗能量模型的研究對於揭示暗能量的本質是十分有益的。本項目將從理論研究、數值模擬和天文觀測限制三個方面對相互作用暗能量模型開展系統的研究工作。理論上，通過對相互作用暗能量物理規律的研究，給出可能的相互作用形式，研究相互作用下的零階背景演化方程和一階擾動方程，分析相互作用對CMB各向異性功率譜、宇宙大尺度結構形成、本動速度場、弱引力透鏡等的影響及所產生的新觀測效應；通過數值模擬計算相互作用下的CMB各向異性功率譜、物質擾動功率譜、本動速度功率譜和引力透鏡效應的大小；結合最新發布的天文觀測數據，採用馬爾科夫鏈-蒙特卡洛計算方法給出模型參數的置信空間，檢驗相互作用暗能量模型的可行性，描述相互作用暗能量模型下大尺度結構形成的物理規律，揭示暗能量的本質。

結題摘要

暗能量是當前物理學、宇宙學研究的重要課題之一。對暗能量非引力相互作用的研究有助於揭示暗能量的本質。在本項目中，從理論研究、數值模擬和天文觀測限制三個方面對相互作用暗能量模型開展系統的研究工作：首先，通過理論分析給出了協變的的相互作用形式，建立了相互作用模型；其次，在零階背景上和一階擾動兩個方面研究了相互作用對CMB各項異性功率譜、物質擾動功率譜、描述大尺度結構的紅移扭曲因子的影響和觀測效應；最後，採用最新發布的天文觀測數據檢驗了相互作用的可能性。研究表明，宇宙大尺度結構的信息，如紅移扭曲因子，對相會作用有很強的限制，然而，當前的觀測數據未發現明顯的相互作用。與此同時，我們還研究了暗能量其他微觀性質，如聲速，各向異性等性質等，以及統一暗物質模型，修改引力論，引力透鏡與大尺度交叉關聯函式對中微子質量的確定，暗物質的狀態方程，CMB的B模式對極化轉角的約束，CMB的B模式與原初引力波等。