Papers
Topics
Authors
Recent
Assistant
AI Research Assistant
Well-researched responses based on relevant abstracts and paper content.
Custom Instructions Pro
Preferences or requirements that you'd like Emergent Mind to consider when generating responses.
Gemini 2.5 Flash
Gemini 2.5 Flash 43 tok/s
Gemini 2.5 Pro 48 tok/s Pro
GPT-5 Medium 21 tok/s Pro
GPT-5 High 20 tok/s Pro
GPT-4o 95 tok/s Pro
Kimi K2 180 tok/s Pro
GPT OSS 120B 443 tok/s Pro
Claude Sonnet 4.5 32 tok/s Pro
2000 character limit reached

Tightening the reins on non-minimal dark sector physics: Interacting Dark Energy with dynamical and non-dynamical equation of state (2404.02110v2)

Published 2 Apr 2024 in astro-ph.CO and hep-ph

Abstract: We present a comprehensive reassessment of the state of Interacting Dark Energy (IDE) cosmology, namely models featuring a non-gravitational interaction between Dark Matter (DM) and Dark Energy (DE). To achieve high generality, we extend the dark sector physics by considering two different scenarios: a non-dynamical DE equation of state $w_0\neq-1$, and a dynamical $w(a)=w_0+w_a(1-a)$. In both cases, we distinguish two different physical regimes resulting from a phantom or quintessence equation of state. To circumvent early-time superhorizon instabilities, the energy-momentum transfer should occur in opposing directions within the two regimes, resulting in distinct phenomenological outcomes. We study quintessence and phantom non-dynamical and dynamical models in light of two independent Cosmic Microwave Background (CMB) experiments - the Planck satellite and the Atacama Cosmology Telescope. We analyze CMB data both independently and in combination with Supernovae (SN) distance moduli measurements from the Pantheon-Plus catalog and Baryon Acoustic Oscillations (BAO) from the SDSS-IV eBOSS survey. Our results update and extend the state-of-the-art analyses, significantly narrowing the parameter space allowed for these models and limiting their overall ability to reconcile cosmological tensions. Although considering different combinations of data leaves some freedom to increase $H_0$ towards the value measured by the SH0ES collaboration, our most constraining dataset (CMB+BAO+SN) indicates that fully reconciling the tension solely within the framework of IDE remains challenging.

Definition Search Book Streamline Icon: https://streamlinehq.com
References (61)
  1. E. Di Valentino et al., Astropart. Phys. 131, 102605 (2021a), arXiv:2008.11284 [astro-ph.CO] .
  2. E. Di Valentino et al., Astropart. Phys. 131, 102604 (2021b), arXiv:2008.11285 [astro-ph.CO] .
  3. L. Perivolaropoulos and F. Skara, New Astron. Rev. 95, 101659 (2022), arXiv:2105.05208 [astro-ph.CO] .
  4. E. Abdalla et al., JHEAp 34, 49 (2022), arXiv:2203.06142 [astro-ph.CO] .
  5. M. Kamionkowski and A. G. Riess, Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 73, 153 (2023), arXiv:2211.04492 [astro-ph.CO] .
  6. N. Aghanim et al. (Planck), Astron. Astrophys. 641, A6 (2020a), [Erratum: Astron.Astrophys. 652, C4 (2021)], arXiv:1807.06209 [astro-ph.CO] .
  7. A. G. Riess et al., Astrophys. J. Lett. 934, L7 (2022), arXiv:2112.04510 [astro-ph.CO] .
  8. S. Kumar and R. C. Nunes, Phys. Rev. D 94, 123511 (2016), arXiv:1608.02454 [astro-ph.CO] .
  9. A. Pourtsidou and T. Tram, Phys. Rev. D 94, 043518 (2016), arXiv:1604.04222 [astro-ph.CO] .
  10. S. Kumar and R. C. Nunes, Phys. Rev. D 96, 103511 (2017a), arXiv:1702.02143 [astro-ph.CO] .
  11. A. Gómez-Valent and J. Solà Peracaula, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 478, 126 (2018), arXiv:1801.08501 [astro-ph.CO] .
  12. E. Di Valentino and O. Mena, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 500, L22 (2020), arXiv:2009.12620 [astro-ph.CO] .
  13. Y. Yao and X.-H. Meng, Phys. Dark Univ. 33, 100852 (2021), arXiv:2011.09160 [astro-ph.CO] .
  14. M. Lucca and D. C. Hooper, Phys. Rev. D 102, 123502 (2020), arXiv:2002.06127 [astro-ph.CO] .
  15. Y.-H. Yao and X.-H. Meng, Phys. Dark Univ. 30, 100729 (2020), arXiv:2205.14928 [astro-ph.CO] .
  16. E. Di Valentino, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 502, 2065 (2021), arXiv:2011.00246 [astro-ph.CO] .
  17. M. Lucca, Phys. Dark Univ. 34, 100899 (2021a), arXiv:2105.09249 [astro-ph.CO] .
  18. S. Kumar, Phys. Dark Univ. 33, 100862 (2021), arXiv:2102.12902 [astro-ph.CO] .
  19. M. Lucca, Phys. Rev. D 104, 083510 (2021b), arXiv:2106.15196 [astro-ph.CO] .
  20. A. Halder and M. Pandey, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 508, 3446 (2021), arXiv:2101.05228 [astro-ph.CO] .
  21. R. C. Nunes and E. Di Valentino, Phys. Rev. D 104, 063529 (2021), arXiv:2107.09151 [astro-ph.CO] .
  22. M. A. van der Westhuizen and A. Abebe, JCAP 01, 048 (2024), arXiv:2302.11949 [gr-qc] .
  23. J. de Cruz Perez and J. Sola Peracaula, Phys. Dark Univ. 43, 101406 (2024), arXiv:2302.04807 [astro-ph.CO] .
  24. C. Wetterich, Astron. Astrophys. 301, 321 (1995), arXiv:hep-th/9408025 .
  25. L. Amendola, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 312, 521 (2000a), arXiv:astro-ph/9906073 .
  26. L. Amendola, Phys. Rev. D 62, 043511 (2000b), arXiv:astro-ph/9908023 .
  27. X. Zhang, Mod. Phys. Lett. A 20, 2575 (2005), arXiv:astro-ph/0503072 .
  28. E. N. Saridakis and S. V. Sushkov, Phys. Rev. D 81, 083510 (2010), arXiv:1002.3478 [gr-qc] .
  29. G. R. Farrar and P. J. E. Peebles, Astrophys. J. 604, 1 (2004), arXiv:astro-ph/0307316 .
  30. J. D. Barrow and T. Clifton, Phys. Rev. D 73, 103520 (2006), arXiv:gr-qc/0604063 .
  31. J.-H. He and B. Wang, JCAP 06, 010 (2008), arXiv:0801.4233 [astro-ph] .
  32. R. C. Nunes and E. M. Barboza, Gen. Rel. Grav. 46, 1820 (2014b), arXiv:1404.1620 [astro-ph.CO] .
  33. S. Pan and S. Chakraborty, Int. J. Mod. Phys. D 23, 1450092 (2014), arXiv:1410.8281 [gr-qc] .
  34. C. van de Bruck and J. Morrice, JCAP 04, 036 (2015), arXiv:1501.03073 [gr-qc] .
  35. N. Tamanini, Phys. Rev. D 92, 043524 (2015), arXiv:1504.07397 [gr-qc] .
  36. S. Pan and G. S. Sharov, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 472, 4736 (2017), arXiv:1609.02287 [gr-qc] .
  37. J. Mifsud and C. Van De Bruck, JCAP 11, 001 (2017), arXiv:1707.07667 [astro-ph.CO] .
  38. S. Kumar and R. C. Nunes, Eur. Phys. J. C 77, 734 (2017b), arXiv:1709.02384 [astro-ph.CO] .
  39. Y. Wang and G.-B. Zhao, Astrophys. J. 869, 26 (2018), arXiv:1805.11210 [astro-ph.CO] .
  40. R. Kase and S. Tsujikawa, Phys. Rev. D 101, 063511 (2020), arXiv:1910.02699 [gr-qc] .
  41. J. Mifsud and C. van de Bruck, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 487, 900 (2019).
  42. C. van de Bruck and E. M. Teixeira, Phys. Rev. D 102, 103503 (2020), arXiv:2007.15414 [gr-qc] .
  43. B. Hu and Y. Ling, Phys. Rev. D 73, 123510 (2006), arXiv:hep-th/0601093 .
  44. H. M. Sadjadi and M. Alimohammadi, Phys. Rev. D 74, 103007 (2006), arXiv:gr-qc/0610080 .
  45. D.-M. Xia and S. Wang, Mon. Not. Roy. Astron. Soc. 463, 952 (2016), arXiv:1608.04545 [astro-ph.CO] .
  46. S. Pan and W. Yang,   (2023), arXiv:2310.07260 [astro-ph.CO] .
  47. R. E. Keeley and A. Shafieloo, Phys. Rev. Lett. 131, 111002 (2023), arXiv:2206.08440 [astro-ph.CO] .
  48. S. Aiola et al. (ACT), JCAP 12, 047 (2020), arXiv:2007.07288 [astro-ph.CO] .
  49. W. Giarè,   (2023), arXiv:2305.16919 [astro-ph.CO] .
  50. M. CHEVALLIER and D. POLARSKI, International Journal of Modern Physics D 10, 213–223 (2001).
  51. E. V. Linder, Physical Review Letters 90 (2003), 10.1103/physrevlett.90.091301.
  52. J. Torrado and A. Lewis, JCAP 05, 057 (2021), arXiv:2005.05290 [astro-ph.IM] .
  53. A. Lewis and S. Bridle, Phys. Rev. D 66, 103511 (2002), arXiv:astro-ph/0205436 .
  54. R. M. Neal, ArXiv Mathematics e-prints  (2005), math/0502099 .
  55. N. Aghanim et al. (Planck), Astron. Astrophys. 641, A5 (2020b), arXiv:1907.12875 [astro-ph.CO] .
  56. N. Aghanim et al. (Planck), Astron. Astrophys. 641, A1 (2020c), arXiv:1807.06205 [astro-ph.CO] .
  57. N. Aghanim et al. (Planck), Astron. Astrophys. 641, A8 (2020d), arXiv:1807.06210 [astro-ph.CO] .
  58. M. S. Madhavacheril et al. (ACT), Astrophys. J. 962, 113 (2024), arXiv:2304.05203 [astro-ph.CO] .
  59. F. J. Qu et al. (ACT), Astrophys. J. 962, 112 (2024), arXiv:2304.05202 [astro-ph.CO] .
  60. S. Alam et al. (eBOSS), Phys. Rev. D 103, 083533 (2021), arXiv:2007.08991 [astro-ph.CO] .
  61. D. Brout et al., Astrophys. J. 938, 110 (2022), arXiv:2202.04077 [astro-ph.CO] .
Citations (2)
View on Semantic Scholar

Summary

We haven't generated a summary for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Summarize Now
Lightbulb Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Continue Learning

We haven't generated follow-up questions for this paper yet.

Ai Sparkles Streamline Icon: https://streamlinehq.com Generate Now
List To Do Tasks Checklist Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Collections

Sign up for free to add this paper to one or more collections.

User Circle Single Streamline Icon: https://streamlinehq.com Sign Up
X Twitter Logo Streamline Icon: https://streamlinehq.com

Tweets

This paper has been mentioned in 2 posts and received 3 likes.

User Circle Single Streamline Icon: https://streamlinehq.com Sign Up to View