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摘要

为了缓解哈勃望远镜长期以来的恒定张力，人们提出了暗物质和暗能量部门之间相互作用的模型。在本文中，我们分析了在使用模拟时，这些交互模型获得的约束和潜在提示是否保持不变普朗克数据。有趣的是，我们的模拟表明，在处理当前宇宙微波背景（CMB）时，可能会对暗物质和暗能量流体之间的非零相互作用进行危险的虚假探测普朗克仅测量。根据未来的CMB观测结果对同样的假设进行了检验，发现只有宇宙方差有限的极化实验，如PICO或PRISM，才能打破现有的参数简并并提供可靠的宇宙学约束。本文强调了在奇异的宇宙学场景中提取宇宙学极限时，将数据分析的结果与模拟获得的结果相结合的极端重要性。

宇宙背景辐射,宇宙学参数,暗能量

1简介

尽管目前的宇宙学测量与经典λ冷暗物质（∧CDM）模型非常一致，但不同观测之间的一些紧张关系已经开始质疑标准宇宙学模型的有效性。特别是，在2018年的估计值之间，长期存在的哈勃常数张力（4.4σ）发挥了重要作用普朗克发布的数据（Aghanim等人。2020)以及R19测量的值，即SH0ES协作（Riess等人。2019; 参见Di Valentino等人。2020年有关最新概述）。这两个最近的测量分别得到了其他早期和晚期宇宙学探测器的支持，这使得分离实验中的系统效应变得更加困难，因为这些实验可能会使数据朝同一方向偏移。因此，社区已做出巨大努力，建立超越标准∧CDM的模型，以解释和缓解H（H）0不同意对宇宙学假设的修改。

大量工作致力于对膨胀历史的早期修改，例如添加早期暗能量成分（Pettorino，Amendola&Wetterich2013; 卡瓦尔和卡米昂科夫斯基2016; Agrawal等人。2019a年; Lin等人。2019; Poulin等人。2019; 尼德曼和斯劳斯2020; Akarsu等人。2020; Berghaus&Karwal公司2020; 史密斯、普林和阿明2020; 卢卡2020; 萨克斯坦和特罗登2020; 叶碧（Ye&Piao）2020)或重组时的超相对论物种（Anchordoqui和Goldberg2012; Anchordoqui、Goldberg和Steigman2013; 雅克、克劳斯和卢纳迪尼2013; 温伯格2013; Allahverdi等人。2014; 鲍曼；Green&Wallisch公司2016; Di Valentino等人。2016年a,b条; 巴伦博伊姆、金尼和帕克2017; 费雷拉和诺塔里2018; Poulin等人。2018; 卡内罗等人。2019; Gelmini、Kusenko和Takhistov2019; Green等人。2019; Paul等人。2019; 曾、杨、朱2019). 有趣的是，这些解决方案对于解决H（H）0拖曳时代的张力和降低声地平线（Evslin、Sen和Ruchika2018; 诺克斯和米莉亚2020)尽管事实上它们没有提供足够大的哈勃常数值以与R19一致（Arendse等人。2020). 另一方面，膨胀历史的后期修改，如幻影暗能量（Joudaki等人。2017; Keeley等人。2019; Yang等人。2019a年,c（c）; Aghanim等人。2020; 迪瓦伦蒂诺、梅尔基奥里和丝绸2020年; 迪瓦伦蒂诺、慕克吉和森2020亿; 瓦格诺齐2020)或现象学上出现的暗能量（Li和Shafieloo2019,2020; 刘和苗2020; Pan等人。2020; Rezaei等人。2020; Yang等人。2020年)场景，在H（H）0分辨率，但保持音域不变。

在这种背景下，提出的大量模型都涉及到暗物质和暗能量之间相互作用的令人鼓舞的可能性（IDE模型；Pettorino2013; Salvatelli等人。2014; 库马尔和努斯2016,2017; 迪瓦伦蒂诺、梅尔基奥里和梅纳2017; 索拉；哥梅斯·瓦伦特和克鲁斯·佩雷斯2017; 范德布鲁克和米夫苏德2018; Yang等人。2018年a,b条; 阿格拉瓦尔、奥比德和瓦法2019b年; Martinelli等人。2019; Yang等人。2019b年,d日; Anchordoqui等人。2020年,b条; Di Valentino等人。2020天,e（电子）; Benevento、Hu和Raveri2020; 戈梅斯·瓦伦特、佩托里诺和阿蒙多拉2020; Johnson&Shankaranarayanan公司2020; 卢卡和胡珀2020; Yang等人。2020年,b条). 这个解决方案自然地释放了哈勃恒定张力，因为它利用了控制相互作用速率的参数和暗物质质量-能量密度之间存在的几何简并性，而暗物质和暗能量流体之间交换的能量通量对该参数进行了修改。

在本文中，我们仔细检查了为这些IDE模型获得的当前约束是否可靠，以模拟普朗克数据，以及未来的宇宙微波背景（CMB）实验能否改善当前IDE边界的可靠性。我们在章节中介绍2本文使用的方法模拟和分析模拟数据集。章节三包含我们的主要结果。我们在第节中总结4.

2方法

为了模拟当前和未来的CMB测量，我们将遵循几篇白皮书中使用的方法，并在文献中得到了普遍利用（参见例如Capparelli等人。2018; Di Valentino等人。2018年a,b条; Renzi等人。2018年a; Renzi、Di Valentino和Melchiorri2018年b; Delabrouille等人。2019; Di Valentino、Melchiorri和Silk2019; Hanany等人。2019). 基准宇宙学是一个香草平坦∧CDM模型，与普朗克TT、TE、EE+lowE测量，因此暗物质和暗能量之间存在零耦合。表的第二列中报告了我们模拟数据的假设参数值2和三.

我们计算了理论CMB角功率谱|$C_{\ell}^\mathrm{{TT}$|,|$C_{\ell}^\mathrm{{TE}$|,|$C_{\ell}^\mathrm{{EE}}$|,|$C_{\ell}^\mathrm{{BB}}$|使用公开的玻尔兹曼代码进行温度、交叉温度极化以及E和B模式极化坎布（刘易斯、查利诺和拉森比2000). 假定的仪器噪声读数为
$$\开始{eqnarray*}N_\ell=w^{-1}\exp（\ell（\ell+1）\theta^2/8\ln 2）~，\结束{eqnarray*}$$
(1)
哪里w个−1是实验灵敏度，单位为（μK rad）2θ是光束在半最大角分辨率下的实验全宽。多极子的总方差一Ş米将由受托人的总金额支付C类Ş的加上乐器的噪音N个Ş.模拟普朗克数据也有来自实验噪音的贡献，与2018年的数据相似普朗克遗留版本分析（Akrami等人。2020).

关于未来的CMB观测，我们将考虑未来的两个CMB实验，PICO（Hanany等人。2019)和PRISM（Delabrouille等人。2019)，我们将生成噪声谱，其噪声特性如表所示1我们还模拟了BAO（重子声波振荡）数据，使用本分析中假设的∧CDM基准宇宙学计算BAO观测值的平均值，并采用《大气动力学》第5.1节中列出的原始BAO数据的不确定性和协方差矩阵普朗克参数文件（Aghanim等人。2020)以建立可能性。

表1。
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实验规范。

配置频道横梁ΔP（P）Ş最大值Ş最小值（f）天空
（千兆赫）弧分μK弧分
PICO公司7510.74.2400020.75
909.52.8
1087.92.3
1297.42.1
1556.21.8
1864.34
2233.64.5
棱镜527.356.08600020.75
625.125.86
754.274.56
903.803.04
1083.162.39
1292.962.39
1552.481.95
1861.724.34
2231.444.99
2681.283.26
3211.044.56
38514.99
配置频道横梁ΔP（P）Ş最大值Ş最小值（f）天空
（千兆赫）弧分μK弧分
PICO公司7510.74.2400020.75
909.52.8
1087.92.3
1297.42.1
1556.21.8
1864.34
2233.64.5
棱镜527.356.08600020.75
625.125.86
754.274.56
903.803.04
1083.162.39
1292.962.39
1552.481.95
1861.724.34
2231.444.99
2681.283.26
3211.044.56
38514.99
表1。
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实验规范。

配置频道横梁ΔP（P）Ş最大值Ş最小值（f）天空
（千兆赫）弧分μK弧分
皮科7510.74.2400020.75
909.52.8
1087.92.3
1297.42.1
1556.21.8
1864.34
2233.64.5
棱镜527.356.08600020.75
625.125.86
754.274.56
903.803.04
1083.162.39
1292.962.39
1552.481.95
1861.724.34
2231.444.99
2681.283.26
3211.044.56
38514.99
配置频道横梁ΔP（P）Ş最大值Ş最小值（f）天空
（千兆赫）弧分μK弧分
皮科7510.74.2400020.75
909.52.8
1087.92.3
1297.42.1
1556.21.8
1864.34
2233.64.5
棱镜527.356.08600020.75
625.125.86
754.274.56
903.803.04
1083.162.39
1292.962.39
1552.481.95
1861.724.34
2231.444.99
2681.283.26
3211.044.56
38514.99
我们对当前和未来的模拟数据（假设最小∧CDM场景生成）进行了马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）分析，假设暗物质和暗能量流体之间存在非零耦合ξ。特别地，我们考虑了一类模型，其中暗物质和暗能量连续性方程耦合如下：
$$\开始{eqnarray*}\点{\rho}_c+3{\cal H}\rho_c&=&Q\，\结束{eqnarray*}$$
(2)
 
$$\开始{eqnarray*}\点{\rho}_x+3{\cal H}（1+w）\rho_x&=&-Q\，\结束{eqnarray*}$$
(3)
其中，点对应于保角时间τ的导数，|$\mathcal{H}$|是宇宙的共形膨胀率，ρc（c）和ρx分别是暗物质和暗能量质量-能量密度，即暗能量状态方程w个假设为常数，耦合函数问控制两个暗分量之间的相互作用速率的公式如下
$$\开始｛eqnarray*｝Q=\xi{\cal H}\rho_x\。\结束{eqnarray*}$$
(4)
为了推导宇宙学约束，我们将考虑高斯似然性，将理论光谱与模拟数据集进行比较|${\cal L}$|由提供
$$\开始{eqnarray*}-2\ln{cal L}=\sum_{ell}（2\ell+1）f_{rm天空}\左（\frac{D}{|\bar{C}|}+\ln{\frac}|\bar}C}|{|\hat{C}}-3\右），\结束{eqnarray*}$$
(5)
哪里|$\bar{C}$|和|$\hat{C}$|是假定的基准功率谱和理论功率谱加上噪声功率谱，D类是：
$$\开始｛eqnarray*｝D&=&\hat{C}（C）_\ell^\mathrm{{TT}}\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{EE}}\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{{BB}}+\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{{TT}}\hat{C}（C）_\ell^\mathrm{EE}}\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{{BB}}+\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{{TT}}\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{EE}}\hat{C}（C）_\ell^\mathrm{{BB}}\n数字\\&&-\，\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{{TE}}\left（\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{{TE}}\hat{C}（C）_\ell^\mathrm{{BB}}+2\hat{C}（C）_\ell^\mathrm{{TE}}\bar{C}（C）_\ell^\mathrm{{BB}}\right）。\结束{eqnarray*}$$
(6)
和（f）天空是实验测得的天空分数（见Capparelli等人。2018; Di Valentino等人。2018年a; Hanany等人。2019; Delabrouille等人。2019更多详细信息）。

为了进行数值分析，我们使用了原始版本和修改后的版本，以及公开可用的MCMC代码的IDE场景宇宙麦克（刘易斯和布里德尔2002)包装（请参阅http://cosmologist.info/comosomc/)，使用快速/慢速参数去相关（Lewis2013)以及基于Gelman–Rubin统计（Gelman&Rubin）的收敛诊断1992).

3结果

表2给出了带有暗能量状态方程的IDE模型的七个不同宇宙学参数在68%CL（置信水平）下的约束w个 = −0.999. 表三说明了用暗能量状态方程拟合模拟数据后对基准参数的约束w个=−0.999至∧CDM情况（即。w个=−1，对应于基准模型），因此始终忽略暗扇区之间可能存在的交互速率ξ。因此，表中所示的结果三允许我们量化考虑时引入的错误w个与−1略有不同，即基准宇宙学中假设的值，并作为我们方法可靠性的直接测试。请注意，我们可以精确地恢复为创建模拟数据集而选择的宇宙学参数的基准值，该模拟数据集包含本工作中考虑的所有当前和未来宇宙学观测。这些结果确保了我们方法的稳健性，并保证了导出结论的强度，排除虚假偏见的存在。

表2。
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假设大自然选择了最小∧CDM情景，但宇宙参数的CL边界为68%观察性的假设IDE模型具有暗能量状态方程，则进行数据分析w个 = −0.999.

参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02238 ± 0.000150.02230 ± 0.000140.022364 ± 0.0000290.022361 ± 0.000019
Ωc（c）小时20.1202|$0.056^{+0.025}_{-0.047}$||$0.101^{+0.019}_{-0.006}$||$0.100^{+0.019}_{-0.008}$||$0.103^{+0.016}_{-0.007}$|
100θ国会议员1.04090|$1.0451^{+0.0021}_{-0.0032}$||$1.0419^{+0.0005}_{-0.0011}$||$1.04206^{+0.0005}_{-0.0011}$||1.04191美元^｛+0.00042｝_｛-0.000094｝$|
τ0.0544|$0.0528^{+0.010}_{-0.009}$|0.0517 ± 0.0098|0.0543美元^｛+0.0016｝_｛-0.0019｝$||$0.0542^{+0.0017}_{-0.0019}$|
n个秒0.96490.9652 ± 0.00410.9624 ± 0.00360.9571 ± 0.00140.9657 ± 0.0012
ln（1010一个秒)3.045|3.041美元^｛+0.020｝_｛-0.018｝$|3.042 ± 0.019|$3.0436^{+0.0030}_{-0.0034}$|3.0435 ± 0.0032
ξ0|$-0.48^{+0.16}_{-0.30}$|>−0.223>−0.220>−0.195
参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02238 ± 0.000150.02230 ± 0.000140.022364 ± 0.0000290.022361 ± 0.000019
Ωc（c）小时20.1202|$0.056^{+0.025}_{-0.047}$||$0.101^{+0.019}_{-0.006}$||$0.100^{+0.019}_{-0.008}$||$0.103^{+0.016}_{-0.007}$|
100θ国会议员1.04090|$1.0451^{+0.0021}_{-0.0032}$||$1.0419^{+0.0005}_{-0.0011}$||1.04206美元^｛+0.005｝_｛-0.0011｝$||$1.04191^{+0.00042}_{-0.00094}$|
τ0.0544|$0.0528^{+0.010}_{-0.009}$|0.0517±0.0098|$0.0543^{+0.0016}_{-0.0019}$||$0.0542^{+0.0017}_{-0.0019}$|
n个秒0.96490.9652 ± 0.00410.9624 ± 0.00360.9571 ± 0.00140.9657 ± 0.0012
ln（1010一个秒)3.045|$3.041^{+0.020}_{-0.018}$|3.042 ± 0.019|$3.0436^{+0.0030}_{-0.0034}$|3.0435 ± 0.0032
ξ0|$-0.48^{+0.16}_{-0.30}$|>−0.223>−0.220>−0.195
表2。
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假设大自然选择了最小∧CDM情景，但宇宙参数的CL边界为68%观察性的假设IDE模型具有暗能量状态方程，则进行数据分析w个 = −0.999.

参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02238 ± 0.000150.02230 ± 0.000140.022364 ± 0.0000290.022361 ± 0.000019
Ωc（c）小时20.1202|$0.056^{+0.025}_{-0.047}$||$0.101^{+0.019}_{-0.006}$||$0.100^{+0.019}_{-0.008}$||0.103美元^｛+0.016｝_｛-0.007｝$|
100θ国会议员1.04090|$1.0451^{+0.0021}_{-0.0032}$||1.0419美元^｛+0.005｝_｛-0.0011｝$||$1.04206^{+0.0005}_{-0.0011}$||$1.04191^{+0.00042}_{-0.00094}$|
τ0.0544|$0.0528^{+0.010}_{-0.009}$|0.0517 ± 0.0098|$0.0543^{+0.0016}_{-0.0019}$||$0.0542^{+0.0017}_{-0.0019}$|
n个秒0.96490.9652±0.00410.9624 ± 0.00360.9571 ± 0.00140.9657 ± 0.0012
ln（1010一个秒)3.045|$3.041^{+0.020}_{-0.018}$|3.042 ± 0.019|$3.0436^{+0.0030}_{-0.0034}$|3.0435 ± 0.0032
ξ0|$-0.48^{+0.16}_{-0.30}$|>−0.223>−0.220>−0.195
参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02238 ± 0.000150.02230 ± 0.000140.022364 ± 0.0000290.022361 ± 0.000019
Ωc（c）小时20.1202|$0.056^{+0.025}_{-0.047}$||$0.101^{+0.019}_{-0.006}$||0.100美元^｛+0.019｝_｛-0.008｝$||$0.103^{+0.016}_{-0.007}$|
100θ国会议员1.04090|1.0451美元^｛+0.0021｝_｛-0.0032｝$||$1.0419^{+0.0005}_{-0.0011}$||$1.04206^{+0.0005}_{-0.0011}$||$1.04191^{+0.00042}_{-0.00094}$|
τ0.0544|$0.0528^{+0.010}_{-0.009}$|0.0517 ± 0.0098|$0.0543^{+0.0016}_{-0.0019}$||$0.0542^{+0.0017}_{-0.0019}$|
n个秒0.96490.9652 ± 0.00410.9624 ± 0.00360.9571 ± 0.00140.9657 ± 0.0012
ln（1010一个秒)3.045|$3.041^{+0.020}_{-0.018}$|3.042 ± 0.019|$3.0436^{+0.0030}_{-0.0034}$|3.0435 ± 0.0032
ξ0|$-0.48^{+0.16}_{-0.30}$|>−0.223>−0.220>−0.195
表3。
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假设大自然选择了最小∧CDM情景（w个=−1），但观察性的用暗能量状态方程进行数据分析w个 = −0.999. 一直假设暗扇区之间的相互作用为零。

参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02236±0.000150.02235 ± 0.000140.022359 ± 0.0000290.022360 ± 0.000020
Ωc（c）小时20.12020.1201 ± 0.00160.1205 ± 0.00110.12020 ± 0.000230.12019 ± 0.00021
100θ国会议员1.040901.04091 ± 0.000371.04087 ± 0.000331.040897±0.0000681.040901 ± 0.000060
τ0.05440.054 ± 0.0100.0539 ± 0.00950.0544 ± 0.00180.0546 ± 0.0018
n个秒0.96490.9650 ± 0.00420.9644 ± 0.00330.9649 ± 0.00130.9649 ± 0.0011
ln（1010一个秒)3.0453.044 ± 0.0193.045 ± 0.0193.0451 ± 0.00323.0453 ± 0.0030
参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02236 ± 0.000150.02235 ± 0.000140.022359 ± 0.0000290.022360±0.000020
Ωc（c）小时20.12020.1201 ± 0.00160.1205 ± 0.00110.12020±0.000230.12019 ± 0.00021
100θ国会议员1.040901.04091 ± 0.000371.04087 ± 0.000331.040897 ± 0.0000681.040901 ± 0.000060
τ0.05440.054±0.0100.0539 ± 0.00950.0544 ± 0.00180.0546 ± 0.0018
n个秒0.96490.9650 ± 0.00420.9644 ± 0.00330.9649 ± 0.00130.9649 ± 0.0011
ln（1010一个秒)3.0453.044 ± 0.0193.045 ± 0.0193.0451 ± 0.00323.0453 ± 0.0030
表3。
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假设大自然选择了最小∧CDM情景（w个=−1），但观察性的用暗能量状态方程进行数据分析w个 = −0.999. 一直假设暗扇区之间的相互作用为零。

参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02236±0.000150.02235 ± 0.000140.022359 ± 0.0000290.022360 ± 0.000020
Ωc（c）小时20.12020.1201 ± 0.00160.1205 ± 0.00110.12020 ± 0.000230.12019 ± 0.00021
100θ国会议员1.040901.04091 ± 0.000371.04087 ± 0.000331.040897±0.0000681.040901 ± 0.000060
τ0.05440.054 ± 0.0100.0539 ± 0.00950.0544 ± 0.00180.0546 ± 0.0018
n个秒0.96490.9650 ± 0.00420.9644 ± 0.00330.9649 ± 0.00130.9649 ± 0.0011
ln（1010一个秒)3.0453.044 ± 0.0193.045 ± 0.0193.0451 ± 0.00323.0453 ± 0.0030
参数基准模型普朗克普朗克+BAO公司PICO公司棱镜
Ωb条小时20.022360.02236 ± 0.000150.02235 ± 0.000140.022359 ± 0.0000290.022360±0.000020
Ωc（c）小时20.12020.1201 ± 0.00160.1205 ± 0.00110.12020±0.000230.12019 ± 0.00021
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ln（1010一个秒)3.0453.044 ± 0.0193.045 ± 0.0193.0451 ± 0.00323.0453 ± 0.0030

宇宙参数之间的相关性在探索奇异场景时起着至关重要的作用。事实上，众所周知，CMB阻尼尾中IDE模型在物质质量-能量密度和哈勃常数之间存在几何简并，这是一个简单的解决方案，可以简化H（H）0紧张。CMB观测限制了数量Ω米小时2使用声波峰值的位置，因此H（H）0可以通过较低的Ω值轻松获得米，这正是此处考虑的IDE模型中发生的情况（等式4)当耦合满足ξ<0的条件时，由于能量从暗物质扇区流向暗能量扇区。因此，参数简并可能导致对奇异物理的虚假指示。如果我们假设大自然选择了最小∧CDM情景，但观察性的数据分析是在假设IDE模型的情况下进行的，即当我们分析模拟数据集时，我们认为耦合ξ可以自由变化，我们发现普朗克-类似的实验（即宇宙变化受温度限制，但不受极化限制）在这种情况下不足以恢复基准宇宙模型。表中所示结果的注释2由于标准物理参数和奇异物理参数之间存在很强的相关性，在大于3σ的条件下，发现暗物质和暗能量之间存在不同于零的耦合，即在99cent CL。这种对耦合存在的强烈意义导致当前冷暗物质质量-能量密度估计的相应减少，以及解耦时视界角尺寸θ的增加。因此伪造的对于暗物质-暗能量交换率，在99%以上的CL下进行检测，请参见图中的黑色曲线1，完全是由于宇宙参数简并。这一结果强烈强调了将数据分析结果与模拟结果进行对比的重要性。BAO数据是使用与CMB相同的基准宇宙学模型构建的模拟数据集，包含BAO数据有助于打破简并性，为耦合ξ提供一个与零完全一致的下限，见表的第四列2图中的红色曲线1.

控制暗物质-暗能量相互作用的参数ξ的一维边缘化后验分布，来自我们的MCMC分析产生的不同数据组合，如表2所示，详见正文。
图1。

根据MCMC分析产生的不同数据组合，控制暗物质-暗能量相互作用的参数ξ的一维边缘化后验分布，如表所示2，有关详细信息，请参阅文本。

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未来PICO或PRISM的观测，即宇宙方差有限极化CMB实验，将能够在不添加任何外部数据集的情况下打破参数之间的相关性。这些未来的观察将能够（单独）恢复真实，自然基准宇宙学在一个标准偏差内，见表2图中的绿色和蓝色曲线1.

4结论

早期的膨胀历史修正并不能有效地完全解决H0张力问题，而晚期的解决方案则不能解决哈勃常数问题，而不能协调BAO数据，这是相互作用的暗物质-暗能量模型。我们在本文中研究了这些相互作用模型获得的约束是否源自当前的观测结果（参见Di Valentino et al。2020年,d日)完全由模拟支持普朗克数据。有趣的是，我们在这里发现，由于参数之间的相关性，存在危险伪造的对早期膨胀历史的修改，不能有效地完全解决H0张力，以及后期解决方案，解决哈勃常数问题，而不能协调BAO数据，有相互作用的暗物质-暗能量模型。在处理CMB观测数据时，在许多标准偏差下检测非零暗物质-黑暗能量耦合普朗克卫星。1第二步，我们利用模拟未来宇宙方差限制极化CMB实验（如PICO或PRISM）来测试相同的假设。我们发现，这些实验可以打破现有的参数关联，为宇宙学参数提供可靠的约束。虽然这些结果是在能量交换率与暗能量密度成正比的给定交互模型下获得的，但其他模型不会产生相同的假检测效果，2我们研究的主要目的是强调，在得出有关仔细研究的宇宙学模型的任何最终结论之前，将数据分析的结果与通过模拟获得的结果进行对比，而不是将重点放在特定场景上，这一点至关重要。

致谢

我们感谢Alessandro Melchiorri和Sunny Vagnozzi的富有启发性的讨论。EDV得到了欧洲研究委员会（European Research Council）的支持，其形式是合并拨款，编号为681431。OM得到了西班牙拨款FPA2017-85985-P、PROMETEO/2019/083和欧洲ITN项目HIDDeN（H2020-MSCA-ITN-2019//860881-HIDDeB）的支持。

数据可用性

本文所包含的模拟数据将根据相应作者的合理要求进行共享。

脚注

1

值得注意的是，使用完全相同的普朗克Di Valentino等人的模拟数据。(2019)，如图所示1那是一个普朗克-类似的实验能够约束Ωk个=0，不确定度为2%，如果基准宇宙学是平坦的，则没有对封闭模型进行“假检测”。

2

类似的模拟研究应用于具有能量交换率φρ的相互作用模型c（c）将在其他地方进行。

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杨
 
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杨
 
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叶
 
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曾
 
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10.1088/1475-7516/2019/03/015

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©2020作者由牛津大学出版社代表皇家天文学会出版
本文根据牛津大学出版社标准期刊出版模式的条款出版和发行(https://academic.oup.com/journals/pages/open_access/fiunder_policys/chorus/standard_publication_model（https://academic.oup.com/journals/pages/open_access/fiunder_policys/chorus/standard_publication_model）)
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