Когда данные обзоров DESI, Планка и сверхновых указывают на то, что уравнение состояния тёмной энергии пересекает границу w = –1 — так называемый фантомный раздел, — возникает вопрос: указывает ли это на фундаментальное фантомное поле с отрицательной кинетической энергией, или за поведением стоит реальный физический процесс. Новая работа даёт воспроизводимый метод это проверить. Авторы показывают, что в моделях с взаимодействием тёмной материи и тёмной энергии (coupled dark energy — dark matter, CDEDM) сигнал фантомного пересечения оставляет конкретные признаки в росте структур и ранней Вселенной, не воспроизводимые чисто кинематической параметризацией w0-wa. Физическая идея состоит в том, что в CDEDM скалярное поле квинтэссенции — каноническое, без отрицательной кинетической энергии — обменивается энергией с холодной тёмной материей через Взаимодействие Юкавы (юкавский тип взаимодействия). Эффективное уравнение состояния, извлекаемое из данных по расстояниям, может пересекать w = –1, хотя реальное уравнение состояния поля остаётся не-фантомным. При этом тёмная материя испытывает пятую силу, тогда как барионы остаются незатронутыми. Возникает система роста возмущений: тёмная материя кластеризуется быстрее барионов, и итоговая картина роста заметно отличается от стандартной. Главный диагностический инструмент, предложенный авторами, — жёсткая вырожденность между константой связи и суммарной массой нейтрино. Пятая сила усиливает рост структур, нейтрино с их свободным разбеганием — подавляют. В результате данные по росту структур фиксируют конкретное соотношение. Это соотношения выведено аналитически из уравнений роста и подтверждено: в анализ включены данные обзоров BAO DESI DR2, измерения расстояний с реликтового излучения (CMB distance priors), линзирование ACT DR6, искажения в красном смещении (RSD) и три компиляции сверхновых — DES-SN5YR, Pantheon++ и Union3.
Комментарии