Vergleichende Analyse der interagierenden gestuften dunklen Strahlung

Modelle, die sowohl die Hubble- als auch die S₈-Spannungen mit demselben Mechanismus angehen, führen im Allgemeinen zu einer Vor-Rekombination-Unterdrückung des kleinräumigen Materiespektrums. Hier konzentrieren wir uns auf zwei solcher Modelle. Beide Modelle führen eine selbstwechselwirkende dunkle Strahlungsflüssigkeit ein, die mit dunkler Materie streut und deren Häufigkeit um einen bestimmten Übergangsrotverschiebungsbereich springt. In einem Modell ist die Wechselwirkung schwach und umfasst die gesamte dunkle Materie, während sie im anderen stark ist, aber nur mit einem Bruchteil der dunklen Materie. Der schwach wechselwirkende Fall kann beide Spannungen gleichzeitig adressieren und eine gute Übereinstimmung mit den Planck-Messungen der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB), den Pantheon Typ Ia Supernovae und einer Kombination von baryonischen akustischen Oszillationsdaten bei niedrigen und hohen Rotverschiebungen bieten, während das stark wechselwirkende Modell beide Spannungen nicht signifikant gleichzeitig verringern kann. Die Hinzufügung von hochauflösenden CMB-Messungen (ACT DR4 und SPT-3G) schränkt die Fähigkeit beider Modelle ein, die Hubble-Spannung zu adressieren. Die Verwendung der effektiven Feldtheorie der Analyse großräumiger Strukturen der BOSS DR12 LRG und eBOSS DR16 QSO-Daten schränkt zusätzlich ihre Fähigkeit ein, die S₈-Spannung zu adressieren. Wir untersuchen detailliert, wie diese Modelle auf diese Datensätze reagieren, um allgemeine Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, was erforderlich ist, um beide Spannungen zu adressieren. Wir stellen fest, dass die zeitliche Abhängigkeit der Unterdrückung des Materiespektrums eine zentrale Rolle spielt, um die CMB-Daten anzupassen.