The Hubble diagram for a system within dark energy: the location of the zero-gravity radius and the global Hubble rate
在这里,我们继续讨论的原则,本地测量的暗能量使用规范化的哈勃图描述的环境的星系。在标准Λ宇宙学中,对于不同的系统参数(包括中心质点M和局部暗能量密度ρ_{loc}),计算了一定时间前(\sim宇宙年龄)注入的试验粒子的当前轨迹,并讨论了零引力距离R_v在哈勃图中的位置。我们的主要结论是:1)当局域DE密度ρ_{loc}等于全局DE密度ρ_v时,外流在距离R_2 =(1+z_v)R_v处达到全局哈勃率,其中z_v是全局零加速度红移(标准模型为\approx 0.7)。这也是理想爱因斯坦-斯特劳斯空泡的半径。2)对于局域-全局暗能量比ρ_{loc}/ρ_v的大范围变化,局域流在距离R_2 \ga 1.5 \times R_v处达到已知的全局速率(哈勃常数)。因此,R_v将在R_2/2和R_2之间,给出ρ_{loc}/M的上限和下限。对于局部组,这支持局部密度接近全局密度的观点。
2010-06-01 astro-ph.CO
Quantum origin of dark energy and the Hubble tension
从低红移的距离阶梯中获得的哈勃参数的局部测量值与从宇宙学标准标尺中推断的全局值存在紧张关系。对宇宙历史的假设,特别是对暗能量起源的假设,在这种紧张关系中起着关键作用。在这里,我们考虑的情况下,暗能量起源于放大的光场的量子涨落在通货膨胀。我们发现,继承自暴胀量子涨落的空间相关性可以将哈勃张力降低到一个标准差,从而缓解了标准宇宙学模型的问题。即将到来的任务,如欧几里得,将能够测试模型的预测在这类。
2022-07-11 astro-ph.CO
Constraining dark energy with Hubble parameter measurements: an analysis including future redshift-drift observations
暗能量通过对$w(z)$的积分来影响哈勃膨胀率(即膨胀历史)$H(z)$。然而,通常的观测量是光度距离或角直径距离,它们测量距离-红移关系。实际上,暗能量通过对$H(z)$函数的进一步积分来影响距离(和增长因子)。因此,直接测量不同红移下的哈勃参数$H(z)$对于约束暗能量的性质具有重要意义。在本文中,我们展示了如何典型的暗能量模型,例如,$Λ$ CDM,$w$ CDM,CPL和全息暗能量(HDE)模型,可以通过目前的直接测量$H(z)$(共31个数据,覆盖了$z\in [0.07,2.34]$的红移范围)的约束。事实上,未来的红移漂移观测(也称为Sandage-Loeb检验)也可以直接测量更高红移的$H(z)$,覆盖$z\in [2,5]$的范围。因此,我们讨论了红移漂移观测可以发挥什么作用,在约束暗能量与哈勃参数测量。我们表明,对暗能量的约束可以大大改善与$H(z)$数据,从只有10年的观测红移漂移。
2016-03-29 astro-ph.CO
A simple Hubble-like law in lieu of dark energy
在$Λ$冷暗物质范式的框架内,一种未知来源的暗能量成分预计将占宇宙能量的近70%。在这里,一个非标准形式的哈勃定律的主张,目的是提供安全的基础上,替代宇宙学可以发展。值得注意的是,它产生了一个年龄红移的关系,这是与现有的数据相一致。再加上对伽马射线暴计数的直接分析,它进一步表明,在过去的12 Gyr里,可观测的宇宙一直是欧几里得和静态的。虽然一个非标准的距离对偶关系,然后需要解释光度的距离,得到的星等红移关系是兼容的Ia型超新星的数据。
2015-11-11 astro-ph.CO
Chameleon Early Dark Energy and the Hubble Tension
早期的暗能量(EDE)为哈勃张力提供了一个特别有趣的理论方法,尽管它引入了自己的一系列挑战,包括一个新的“为什么呢”问题,与物质辐射相等的EDE注入时间有关,以及大尺度结构(LSS)张力的轻微恶化。这两个挑战都集中在暗物质的性质上,暗物质在EDE注入时成为宇宙的主要组成部分,也负责播种LSS。出于这一动机,我们提出了潜在的EDE和暗物质之间的耦合,以解决这些挑战,专注于一个机制类似于变色龙暗能量理论,认为这种变色龙早期暗能量(CEDE)。我们提出了相关的背景和扰动方程,并研究了四次标量势和指数耦合的情况下的动力学。
2021-11-17 astro-ph.CO
Hubble tension may indicate time-dependent dark matter comoving energy density
本文通过引入修改的统一暗物质现象学流体模型,探讨在特定红移处物理暗物质共动能量密度发生快速跃迁以解决哈勃张力的可能性。
2024-04-25 astro-ph.CO
Hubble tension as a window on the gravitation of the dark matter sector
本文提出ΛβCDM模型,通过让暗物质具有额外长程标量相互作用来缓解哈勃张力,同时不影响原初核合成并满足广义相对论局域检验。
2024-05-06 astro-ph.CO
Can Late Dark Energy Transitions Raise the Hubble constant?
晚时间暗能量跃迁在红移$z \ll 0.1$可以提高预测值的哈勃常数的SH0 ES值,$74.03\pm 1.42$(公里s $^{-1}$ Mpc $^{-1})$或更高,同时提供了一个同样良好的拟合$Λ$ CDM在$67.73 \pm 0.41$更高的红移数据,特别是从宇宙微波背景和重子声学振荡。然而,这些模型并没有完全解决距离阶梯和高红移观测之间的紧张关系的真正来源:超新星光度的局部校准远远超出了哈勃流。当以这种方式通过将SH0ES校准转移到万神殿超新星数据集进行测试时,这种转变提高哈勃常数的能力被降低到$69.17 \pm 1.09$。当测试任何动力学暗能量模型时,也应该使用这样的分析,这些模型可以在红移或局部空洞模型中产生类似的精细特征。
2020-05-22 astro-ph.CO
Running Hubble Constant with the Redshift as a Marker of Evolutionary Dark Energy
Nuclear Department, ENEA - C. R. Frascati(意大利国家新能源与可再生能源署弗拉斯卡蒂研究中心核物理部);Physics Department, “Sapienza” University of Rome(罗马大学物理系);Division of Science, National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台科学部);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(综合研究大学院大学);Space Science Institute(太空科学研究所)
本文通过分析Pantheon样本数据,提出哈勃常数随红移变化可由演化暗能量解释,并发现其与类幻影暗能量相关。
2026-09-16 astro-ph.CO
Early dark energy, the Hubble-parameter tension, and the string axiverse
宇宙微波背景(CMB)功率谱的精确测量与标准$Λ$ CDM宇宙学模型的预测非常一致。然而,从宇宙微波背景辐射中推断出的哈勃参数$H_0$的值与从较低红移的宇宙观测中推断出的值之间存在着一些矛盾,而且暗能量密度异常小的值是该模型中令人困惑的一个组成部分。在本文中,我们探索了一种具有新的奇异能量密度的场景,该能量密度在早期表现得像宇宙常数,然后在某个临界红移$z_c$处迅速衰变。像这样的奇异能量密度是由某些弦轴宇宙激发的暗能量的情景所激发的。通过在早期增加膨胀率,可以用更大的哈勃常数来保持解耦时非常精确确定的声视界角标度。然而,我们发现,普朗克温度功率谱严格约束的早期暗能量密度的大小,从而在哈勃常数从CMB获得的任何移动。如果要求再电离光学深度小于普朗克2016 $2σ$上限$τ\lesssim 0.0774$,那么早期的暗能量允许哈勃参数移动至多1.6 km~s $^{-1}$ ~Mpc $^{-1}$(在$z_c\simeq 1585$),太小而不能完全缓解哈勃参数的紧张。只有当$τ$增加大于$5σ$时,CMB哈勃参数才能与当地测量值相一致。在这个过程中,我们得到强约束的早期暗能量的贡献在重组时-它永远不能超过$\sim2\%$的辐射/物质密度为$10 \lesssim z_c \lesssim 10^5$。
2016-11-06 astro-ph.CO
Decay of dark energy into dark matter in a metric $f(R)$ gravity: effective running Hubble constant
本研究在度规$f(R)$引力框架下探究暗能量衰变为暗物质的晚期宇宙动力学,提出有效随动哈勃常数诊断工具,经Pantheon超新星样本验证拟合效果优于幂律模型,但仅能微弱缓解哈勃张力。
2025-06-16 astro-ph.CO
Late time interacting cosmologies and the Hubble constant tension
在这篇手稿中,我们重新评估了相互作用的暗物质-暗能量模型在解决哈勃常数张力方面的潜力。这些模型已经被提出,但也被质疑作为$H_0$问题的可能解决方案。在这里,我们将根据宇宙学观测来研究几种相互作用的场景,重点关注超新星数据校准所发挥的重要作用。为了重新评估相互作用的暗物质-暗能量的情况下,在缓解哈勃常数的紧张局势的能力,我们系统地面对他们的理论预测使用前超新星Ia绝对星等$M_B$,这已被认为是更强大的,当然比使用前的哈勃常数$H_0$较少的争议。虽然一些数据组合并没有显示出任何偏好的相互作用的黑暗部门,并在其中一些情况下,集群$σ_8$紧张的星系,相互作用的宇宙学与暗能量状态方程$w<-1$是首选的规范$Λ$ CDM图片,即使与CMB数据单独也提供了$σ_8$的值与弱透镜调查的完美协议。未来的宇宙学调查将通过精确测量暗能量状态方程及其假定的红移演化来测试这些奇异的暗能量宇宙学。
2022-07-19 astro-ph.CO
Direct reconstruction of dynamical dark energy from observational Hubble parameter data
直接从观测数据重建暗能量状态方程参数$w(z)$的演化历史在宇宙学中具有很高的价值,因为它包含了理解宇宙加速膨胀本质的实质性线索。利用Ia型超新星数据重建$w(z)$的工作已经很多,但利用哈勃参数数据重建$w(z)$的研究还很少。在本工作中,我们探讨了哈勃参数数据的优点,并尝试通过主成分分析方法从它们重建$w(z)$。我们发现,目前的哈勃参数数据在重建$w(z)$方面表现良好,但与超新星数据相比,数据不足,质量较差。通过使用观测质量的模拟$H(z)$数据,$Λ$ CDM和演化的$w(z)$模型都可以被约束在红移为$z \lesssim 1.5$的$10\%$内,甚至可以被约束在红移为0.1 $\lesssim$ z $\lesssim$ 1的$5\%$内。
2016-08-30 astro-ph.CO
Coupled dark energy with perturbed Hubble expansion rate
暗扇区间的耦合为缓解宇宙学标准模型的符合问题提供了一条可能的途径。本文把暗能量看作是一种具有常值状态方程的流体,它与暗物质的耦合正比于哈勃参数和暗能量的能量密度,即$\bar{Q}=3ξ_x\bar{H}\barρ_x$。特别地,我们认为哈勃膨胀率在暗扇区的扰动演化中受到扰动。使用联合数据集,其中包括宇宙微波背景辐射,重子声学振荡,Ia型超新星,和红移空间扭曲,我们进行了充分的Monte Carlo马尔可夫链似然分析的耦合模型。结果表明,相互作用率的误差平均值为:$Q^μ_A\parallel u^μ_c$为$ξ_x=0.00305_{-0.00305-0.00305-0.00305}^{+0.000645+0.00511+0.00854}$,$Q^μ_A\parallel u^μ_x$为$ξ_x=0.00317_{-0.00317-0.00317-0.00317}^{+0.000628+0.00547+0.00929}$,说明最近的宇宙观测倾向于小的相互作用率,其量级为$10^{-3}$ .此外,与未扰动膨胀率的耦合模型相比,我们发现扰动的哈勃膨胀率对模型参数空间的影响可以忽略不计。
2014-10-14 astro-ph.CO
Comparing Dark Energy models with Hubble versus Growth Rate data
在这项工作中,我们对最近提出的联合宇宙生长和宇宙膨胀图[1]进行了分析,以比较几个暗能量模型,使用[2]中显示的品质因数,其中包括在$fσ_8(z)-H(z)$图中的$1σ$置信区域的倒数。我们的分析还包括通过执行不同的统计标准来比较模型:贝叶斯因子[3],贝叶斯信息标准[4]和赤池信息标准[5]。我们还开发了一个三维的品质因数,同时考虑到增长率和哈勃参数的误差。主要思想是考虑几个宇宙学模型,并将它们与不同的统计标准进行比较,以突出每个标准的差异和准确性。
2018-08-16 astro-ph.CO
Hubble tension as a window on the gravitation of the dark matter sector: Exploration of a family of models
本文提出一类暗物质具有额外长程标量相互作用的ΛCDM最小扩展模型,证明其能在不影响原初核合成和局域引力检验的前提下缓解哈勃张力,并通过背景与扰动分析及多数据集拟合展示其改进ΛCDM预言的能力。
2024-05-06 astro-ph.CO
Nonparametric reconstruction of dynamical dark energy via observational Hubble parameter data
我们研究了当前和未来的观测哈勃参数数据(OHD)的暗能量状态方程,$w(z)$的非参数估计的权力。提出了一种结合主成分分析(PCA)和拟合优度(GoF)准则重构$w(z)$的新方法,保证了EoS中特征提取的灵敏度和可靠性。我们还提出了一个新的误差模型来模拟未来的OHD数据,预测未来OHD对EoS重建的影响。结果表明,尽管当前OHD的数量较少,但它不仅给出了与Ia型超新星相似的暗能量重构功率,而且将对$w(z)$的约束扩展到了红移$z\simeq2$ .此外,对未来数据进行合理的预测,更大的数量和更好的质量,大大提高了暗能量的重建。
2013-11-07 astro-ph.CO
Dynamical Dark Energy and the Unresolved Hubble Tension: Multi-model Constraints from DESI 2025 and Other Probes
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);College of Astronomy and Space Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文学与空间科学学院);School of Physics and Astronomy, Sun Yat-Sen University(中山大学物理学院)
通过贝叶斯比较分析五种宇宙学模型,利用DESI DR2、Pantheon+和CMB数据,发现哈勃常数与早期宇宙测量一致,暗能量存在动力学演化,且晚期暗能量与物质存在相互作用。
2026-06-25 astro-ph.CO
Constraints on the Dark Side of the Universe and Observational Hubble Parameter Data
本文综述了近年来引起人们广泛关注的哈勃参数观测数据,这些数据对宇宙的暗面--暗物质、暗能量和暗时代具有重要的启示作用。目前,独立观测的H(z)测量方法主要有两种,我们将其概括为“微分年龄法”和“径向BAO尺寸法”。从基本的宇宙学概念,如在一个膨胀的宇宙中的时空坐标开始,我们提出了这两种方法背后的基本原理。我们进一步审查这两种方法更详细,包括错误的来源。我们展示了观测的H(z)数据如何在宇宙学模型和参数约束的研究中成为一个有用的工具,并讨论了与它们的应用相关的几个问题。最后,我们向读者指出了即将到来的观测计划的未来前景,这些计划将导致观测H(z)数据质量的一些重大改进。
2011-01-14 astro-ph.CO
Prospect for cosmological parameter estimation using future Hubble parameter measurements
我们只使用哈勃参数数据约束宇宙学参数,并量化未来哈勃参数测量对最典型的暗能量模型参数估计的影响。我们首先使用52个当前哈勃参数数据约束宇宙学参数,包括哈勃太空望远镜的哈勃常数测量。然后模拟了WFIRST(Wide-FieldInfraredSurvey Telescope)观测到的覆盖$z\in [0.5, 2]$红移范围的重子声学振荡信号和E-ELT(E-European Extremely Large Telescope)观测到的覆盖$z\in [2,5]$红移范围的红移漂移数据。结果表明,单独使用目前的哈勃参数数据可以得到相当好的约束宇宙学参数。与现有的哈勃参数数据相比,WFIRST观测对暗能量的$H(z)$约束条件略有改善,而E-ELT观测对暗能量的$H(z)$约束条件有很大改善。
2018-06-28 astro-ph.CO
Quintessence or Phantom: Study of scalar field dark energy models through a general parametrization of the Hubble parameter
在这项工作中,我们提出了一个简单的一般参数化方案的哈勃参数的标量场暗能量模型。在我们的方法中,有可能将这两个quintessence和幻影标量场在一个单一的分析方案,并写下相关的宇宙学参数是独立的标量场的性质。还得到了穿越幻影屏障的一般条件。为了测试这种方法,一个良好的规范化哈勃参数的参数化已被认为是和各种各样的观测数据,如CMB数据,超新星数据,BAO数据等已被用来约束各种宇宙学参数。已经发现,数据倾向于暗能量的状态方程的当前值是在幻影域。这种分析的一个有趣的结果是,尽管暗能量状态方程的当前值在本质上是幻影,但在最近的过去已经发生了EOS的幻影交叉。我们还进行了$ΛCDM$模型和所提出的模型之间的贝叶斯模型比较,这表明该模型是由数据相比,$ΛCDM$模型的青睐。
2022-01-23 astro-ph.CO
Hubble parameter estimation via dark sirens with the LISA-Taiji network
哈勃参数是现代宇宙学的核心参数之一,它描述了宇宙目前的膨胀率。从晚期观测中推断出的它们的值系统地比从早期测量中推断出的值高约$10\%$。为了得出一个可靠的结论,具有百分比水平准确度的独立探针至关重要。来自致密双星合并事件的引力波可以用标准的塞壬方法来表示,以提供独立的哈勃参数测量。未来的星载引力波观测网络,如LISA-Taiji网络,将能够以前所未有的精度测量毫赫兹波段的引力波信号。通过包括几个统计和仪器噪声,我们表明,在5年的操作时间内,LISA-Taiji网络能够约束哈勃参数$1\%$精度,并可能击败散射下降到$0.5\%$甚至更好。
2021-06-01 astro-ph.CO
Constraints on dark energy from the Lyα forest baryon acoustic oscillations measurement of the redshift 2.3 Hubble parameter
我们使用Busca等人(2012)在红移z = 2.3处测量的哈勃参数,以及Simon等人(2005),Gaztanaga等人(2009),Stern等人(2010)和Moresco等人(2012)的21个较低z测量值,对恒定和时间演化的暗能量宇宙学模型的模型参数进行约束。新Busca等人(2012)的测量结果在H(z)约束中的限制性明显高于Farooq等人(2012)得出的限制性。这些H(z)约束现在比当前Ia型超新星(SNIa)视星等测量的限制性更大(Suzuki et al. 2012)。H(z)约束本身要求在大约2-sigma置信水平下加速宇宙膨胀,这取决于分析中使用的宇宙学模型和哈勃常数先验。对H(z)、重子声学振荡峰长标度和SNIa数据的联合分析支持一个空间平坦的宇宙学模型,该模型目前由与时间无关的宇宙学常数主导,但不排除缓慢演化的暗能量密度。
2012-12-18 astro-ph.CO
The effect of interacting dark energy on local measurements of the Hubble constant
在目前的宇宙学状态下,宇宙学参数的测量精度达到了百分之十,因此必须高精度地了解所有误差来源。本文给出了后发座星系团距离尺度上哈勃常数的局部变化的研究结果,并检验了对引力不稳定性理论所预言的特殊速度的修正的有效性。这项研究是基于N体模拟,并包括具有暗能量和暗物质之间的耦合模型,以及两个$Λ$ CDM模拟与不同的值$σ_8$。结果发现,在本地流的方差是显着较大的耦合模式,这增加了在这些情况下的哈勃常数的本地测量的不确定性。通过比较不同模拟的结果,发现大部分的影响是由耦合宇宙学中较高的$σ_8$值引起的,尽管这不能解释所有额外的方差。考虑到当今宇宙中哈勃常数的不同估计之间的差异,我们应该意识到导致更大宇宙差异的宇宙学模型。
2016-05-25 astro-ph.CO
Decay of multiple dark matter particles to dark radiation in different epochs does not alleviate the Hubble tension
衰变的冷暗物质(CDM)被认为是解决哈勃膨胀率和物质聚集之间紧张关系的一种机制。然而,宇宙微波背景(CMB)的偏振测量严重限制了暗物质在重组前的衰变比例,而大尺度结构对CMB各向异性的透镜效应对暗物质在重组后的衰变有很强的限制。总之,这些限制使得用衰减的暗物质来解释哈勃张力不太可能。针对这种情况,我们研究了一个暗物质系综与CDM粒子衰变成自由流动的暗辐射在不同的时代,可以缓解这个问题。我们发现它没有。
2022-04-25 astro-ph.CO hep-ph
The Constraining Capability of BNS Dark Sirens Observed by the LIGO Gravitational Wave Detector on the Hubble Constant
针对哈勃常数测量的红移不一致问题,本研究以双中子星暗标准汽笛为对象,通过引力波模拟分析其约束能力,发现单个随机事件可实现+0.04/-0.05的误差,多事件联合可进一步提升约束精度,为宇宙学参数测量提供新路径。
2023-10-10 astro-ph.CO
Observational evidence for Early Dark Energy as a unified explanation for Cosmic Birefringence and the Hubble tension
本文通过CMB的EB模式观测和局部膨胀率测量,检验了n=3超轻类轴子EDE模型,发现其能同时拟合观测数据并提供统一解释宇宙双折射与哈勃张力的首个证据。
2024-12-31 astro-ph.CO
A comprehensive parametrization approach for the Hubble parameter in scalar field dark energy models
针对标量场暗能量,本文提出由 $A(z)$、$B(z)$ 刻画的新型无量纲哈勃参数参数化,并用 CC、BAO、Pantheon+ 数据经 MCMC 约束,与 Planck 下的 $Λ$CDM 比较。
2023-11-05 astro-ph.CO
Evaporating Axion Dark Matter and the Hubble Constant
本文提出类轴子粒子暗物质凝聚体在暗辐射作用下蒸发损失能量的机制,该机制能自然增加宇宙能量密度,可能为解决哈勃常数张力提供新方案。
2024-09-20 astro-ph.CO hep-ph
Tracker behaviour of quintom dark energy and the Hubble tension
本文基于最新宇宙学观测分析quintom暗能量的相空间与追踪解,发现其相较ΛCDM具有贝叶斯偏好,并可显著缓解哈勃张力。
2023-12-07 astro-ph.CO
Mirror Dark Sector Solution of the Hubble Tension with Time-varying Fine-structure Constant
我们探讨了Cyr-Racine,Ge和Knox(arXiv:2107.13000(2))提出的一个模型,该模型通过调用一个"镜像世界”暗扇区来解决哈勃张力,该暗扇区的能量密度是Lambda-CDM的"普通”扇区的固定分数。虽然它调和了宇宙微波背景和大尺度结构观测与当地测量的哈勃常数,该模型需要的原始氦质量分数的值是不一致的观测和大爆炸核合成(BBN)的预测。我们考虑一个变种的模型与标准氦质量分数,但与电磁精细结构常数的值略有不同,在光子去耦从其目前的价值。如果那个时期的$α$比它的当前值低$Δα\simeq -2\times 10^{-5}$,那么我们可以实现与Cyr-Racine等人相同的哈勃张力分辨率,但具有一致的氦丰度。作为这样的时间演化的一个例子,我们考虑一个玩具模型的超轻标量场,质量$m <4\times 10^{-29}$ eV,耦合到电磁场,光子去耦后,这似乎是一致的$α$变化和弱等效原理的后期约束。
2023-01-30 astro-ph.CO
Investigating Dark Energy Equation of State With High Redshift Hubble Diagram
几个独立的宇宙学数据,收集在过去的二十年里,揭示了宇宙的加速膨胀率,通常认为是由所谓的暗能量驱动的,根据最近的估计,现在提供了宇宙中物质能量总量的70%左右。暗能量的性质还不为人所知。暗能量的几种模型已经被提出:一个非零的宇宙学常数,一些自相互作用的标量场的势能,与物质的非均匀分布有关的效应,或者由于引力的替代理论的效应。最近,事实证明,当面对由Ia型超新星(SNIa)、类星体(QSO)和伽马射线暴(GRB)组成的高红移哈勃图时,标准平坦的Lambda CDM是不受欢迎的(4 σ)([1-3])。在这里,我们使用相同的数据来研究这种张力是否得到证实,使用不同的方法:实际上在[1-3]中,最佳拟合模型和LambdaCDM模型之间的偏差是通过比较从理论预测的宇宙学展开和观测到的高红移哈勃图中得出的宇宙学参数来注意到的。在本文中,我们使用了一个基本上不同的方法,基于一个特定的参数化的红移依赖状态方程(EOS)的暗能量组件w(z)。我们的统计分析旨在估计表征暗能量状态方程的参数:我们的结果表明(在> 3 sigma水平)一个不断演化的暗能量状态方程,而宇宙学常数有一个常数状态方程,wLambda =-1。这一结果不仅证实了先前探测到的张力,而且表明它不是宇宙膨胀的人为产物。
2020-10-11 astro-ph.CO
Hubble parameter measurement constraints on dark energy
我们使用来自Gaztañaga等人(2009),Stern等人(2010)和Moresco等人(2012)的21个哈勃参数与红移数据点,对恒定和时间演化的暗能量宇宙学的模型参数进行约束。这是迄今为止考虑的最大的H(z)数据集。包含8个新的Moresco等人(2012)测量结果导致H(z)约束比Chen & Ratra(2011 b)导出的约束更具限制性。这些限制现在几乎与当前Ia型超新星(SNIa)视星等与红移数据(Suzuki et al. 2012)的限制一样严格,现在更仔细地考虑了系统的不确定性。这是一个了不起的结果。然而,我们强调,SNIa数据已经研究了更长的时间比H(z)数据,可能导致在SNIa的情况下,潜在的系统误差的更好的估计。对H(z)、重子声学振荡峰长标度和SNIa数据的联合分析支持一个空间平坦的宇宙学模型,该模型目前由一个与时间无关的宇宙学常数主导,但不排除缓慢演化的暗能量。
2013-01-20 astro-ph.CO
Hubble parameter and related formulas for a Weyl scaling invariant dark energy action
我们扩展了我们以前的分析模型的基础上外尔标度不变的暗能量行动的“暗能量“。我们重新表达的所有先前的结果在适当的时间,使用波动幅度$Φ$没有近似,并推导出一个紧凑的公式平方有效哈勃参数。这个公式包含了有效的暗能量和物质密度,它们与标准$ΛCDM$宇宙学中的表达式不同。我们也给出了新的解析结果的功能$ Φ$,并讨论其影响。
2021-03-08 astro-ph.CO gr-qc
Can acoustic and axion-like early dark energy still resolve the Hubble tension?
本文基于Pantheon+和S$H_0$ES等新数据重新评估了ADE和类轴子EDE模型,发现ADE模型被强烈反对,而类轴子EDE模型表现更好,Pantheon+数据对解决哈勃张力的模型具有决定性影响。
2024-07-25 astro-ph.CO
Properties of holographic dark energy at the Hubble length
我们考虑全息宇宙学模型的暗能量,其中红外截止设置的哈勃半径。我们表明,任何相互作用的暗能量模型,无论其详细的形式,可以被重铸为一个非相互作用的模型中的全息参数$c^{2}$随时间缓慢演变。分析了两个具体案例。我们用观测数据约束这两个模型的参数,并表明它们可以在微扰水平上区分开来。
2013-01-15 astro-ph.CO gr-qc
A dynamical dark energy solution to Hubble-Lemaître tension in the light of the multimessenger era
我们表明,引力波测量提高了测量$H_0$与黑暗的警笛的机会,在2 $σ$,解决\hubble张力所需的精度。我们的结果有两个主要原因:(1)GWTC-1和GWTC-2对GW LIGO-Virgo瞬变星表的升级提高了它们的灵敏度,只有10%的污染分数,(2)新的暗警报应该有助于限制我们的动态EoS。与此同时,灵敏度升级和新的暗能量模型将有助于准确推断\hubble常数$H_0$,与$+14.0$ / $-7.0$的LIGO暗警报相比,$H_0$的$\pm 0.077$误差更好,这将进一步巩固暗警报在后期暗能量中的作用,以用于未来的精确宇宙学。
2021-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Holographic Dark Energy Model with Hubble Horizon as an IR Cut-off
本文的主要任务是在全息暗能量模型的框架下,以哈勃视界$H$作为红外截止点,实现宇宙观测相容宇宙。当一个时变宇宙学常数(CC)$Λ(t)=3c^{2}H^{2}(t)$的模型参数$c$变得依赖于时间或尺度时,一个额外的项进入真空能量$w^{eff}_Λ=-c^2-d\ln c^{2}/3d\ln a$的有效状态方程(EoS)。这一附加项可以使时间变量CC的有效EoS越过宇宙学边界,成为目前的幻影。由于缺乏第一原理和基本物理理论来获得$c^2$的形式,我们给出了一个简单的参数化形式的$c^2$作为例子。然后用宇宙观测资料对模型进行了验证,包括Ia超新星、BAO和CMB位移参数$R$。结果表明,该模型与宇宙观测结果是一致的。
2009-09-09 astro-ph.CO
Solving the Hubble tension at intermediate redshifts with dynamical dark energy
本文提出在中等红移处通过引入依赖红移的系统效应使光度距离与角直径距离一致,并用动力学暗能量修正膨胀历史,从而解决哈勃张力。
2023-11-28 astro-ph.CO
Inhomogeneous Hubble diagram from vector K-mouflage
在这封信中,我们构建了宇宙的哈勃图,其中暗物质在暗非线性电磁力下普遍带电,该电磁力具有K-mouflage类型的排斥力屏蔽机制。通过诉诸牛顿近似,我们明确地表明,宇宙演化产生的非均匀哈勃图,对应于一个曲率占主导地位的膨胀在短距离和收敛到宇宙学的$Λ$ CDM。我们讨论了这种不均匀的配置文件上的哈勃张力的潜在影响。为了完整性,我们明确地表明如何牛顿近似可以从一个非均匀的相对论勒梅特模型。
2021-03-05 astro-ph.CO
The Hubble diagram for a system within dark energy: influence of some relevant quantities
我们研究了包括暗能量(DE)密度在内的相关量对预测的星系系统周围哈勃外流的影响。特别是,我们感兴趣的两个模型之间的差异:1)标准的$Λ$ CDM模型,与无处不在的常数DE密度,和2)“瑞士奶酪模型”,宇宙是一样古老的标准模型,但DE密度是零的短尺度,包括系统的环境。我们计算了当前预测的外流模式的矮星系周围的本集团系统,使用不同的值的质量组,当地的暗能量密度,和喷射的矮星系的时间,作为测试粒子。这些结果与观测到的哈勃流周围的本地组。预测的星系群周围的距离-速度关系并不是唯一非常敏感的暗能量密度的指标,这是由于观测散射和由星系群的质量和喷射时间范围引起的不确定性。一般来说,如果质量约为$4 \times 10^{12} M_{\odot}$,则本地群外流数据与本地DE密度等于全局DE密度一致;约为$2 \times 10^{12} M_{\odot}$或更小的较低质量可能表明本地DE密度为零。在这种和其他常见的动力学方法中,推断的DE密度对质量的依赖性是一个障碍。这强调了需要使用不同的方法一起,以限制当地的暗能量密度。
2014-02-05 astro-ph.CO
Interacting dark energy axions in light of the Hubble tension
在ΛCDM框架内的当前问题是今天哈勃参数H0的后期和早期测量之间的张力。我们考虑的可能性,暗能量建模为多个相互作用的类轴子粒子物种可以缓解目前的哈勃紧张。然后,我们测试这些参数之间的CMB和大尺度结构(LSS)的观测σ8,以确保这些模型不会加剧紧张。我们发现,两个和三个类轴子模型的参数空间都存在,这两个类轴子模型可以潜在地缓解哈勃张力和σ8张力.
2021-08-30 astro-ph.CO hep-th
The effective running Hubble constant in SNe Ia as a marker for the dark energy nature
提出通过研究有效运行哈勃常数的演化趋势来揭示暗能量性质的新方法,构建三种暗能量模型并与PL和ΛCDM模型对比,发现现象学PL模型在统计学上最受支持,且分箱Pantheon样本可在1σ水平上区分暗能量性质。
2025-09-16 astro-ph.CO
Revisiting the Matter Creation Process: Observational Constraints on Gravitationally Induced Dark Energy and the Hubble Tension
SISSA-International School for Advanced Studies(国际高等研究学院);INFN, Sezione di Trieste(意大利国家核物理研究所的里雅斯特分部);Institute of Space Sciences (ICE,CSIC)(空间科学研究所);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学);ENEA, Nuclear Department(意大利国家新能源与可再生能源署核能部);Sapienza University of Rome(罗马智慧大学);University of Sheffield(谢菲尔德大学)
本文通过分析引力诱导粒子创造过程,探讨其作为非平衡机制对晚期宇宙加速的影响,发现其能有效模拟动态暗能量,并缓解哈勃张力。
2026-04-27 astro-ph.CO
Quintessence Axion Dark Energy and a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个模型,在这个模型中,关于暗能量的性质和最近提出的哈勃张力的问题可以立即得到解决。在最小超对称标准模型中考虑电弱轴子,其中轴子能量密度与观测到的暗能量一致。与此同时,通过规范化的$Z_{10}$对称性,就有可能存在质量等于$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子暗物质。我们发现质量为$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子是衰变暗物质的一个很好的候选者,它在复合后的衰变可以调和哈勃膨胀率$H_{0}$和从宇宙微波背景观测中推断的局部测量的差异。
2020-04-20 astro-ph.CO hep-ph
The dynamical behavior of the Extended Holographic Dark Energy with Hubble Horizon
以哈勃视界为红外截止点的扩展全息暗能量模型避免了全息暗能量模型的循环推理问题。不幸的是,它被不去定理击中。本文考虑Brans-Dicke标量场的扩展全息暗能量模型,该模型具有一个势$V(ϕ)$.通过引入Brans-Dicke标量场的势函数,以Hubble视界为红外截止点的扩展全息暗能量模型是一个可行的暗能量模型,并且该模型具有暗能量主导的吸引子解.
2010-04-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Degenerate Sub-keV Fermion Dark Matter from a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个黑暗的部门模型解决哈勃的紧张局势和核心尖点的问题。该模型是基于一个隐藏的阿贝尔规范对称性群与一些手征费米子所需的异常取消条件,产生一个候选人的衰变费米子暗物质作为解决方案的哈勃张力。此外,亚千电子伏的质量制度和暗扇区的热历史帮助暗物质候选人解决标准$Λ$ CDM宇宙学中出现的核心尖点问题。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
The Spin Tensor of Dark Matter and the Hubble Parameter Tension
允许冷暗物质($ω_{\mathrm{DM}}=0$)的自旋张量为非零,其结果是,对于有效暗物质密度($-1/3<ω_{\mathrm{eff}}\leq0$),产生了具有小的负正压常数的有效$\mathrm{FLRW}$动力学。这证明了以一种简单的方式解决哈勃参数张力。
2020-07-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Neutrino-Assisted Early Dark Energy is a Natural Resolution of the Hubble Tension
最近有人声称,中微子辅助的早期暗能量模型-一个有希望的哈勃张力的解决方案,可以改善困扰其他理论的理论微调和巧合问题-并没有提供自然的或宇宙学上有趣的结果。在这篇简短的论文中,我们表明这些结论是不正确的,原因有三。首先,我们要找出计算中的错误。第二,我们争论的定义是什么构成了一个“有趣的”和“自然的”模型。最后,我们证明了的结论是在没有充分探索模型的完整参数空间的情况下得出的。中微子辅助的早期暗能量仍然是哈勃张力的自然和有趣的潜在解决方案,值得进一步研究。
2023-02-17 astro-ph.CO hep-ph
Light dark photon and fermionic dark radiation for the Hubble constant and the structure formation
基于哈勃常数$H_0$和结构增长$σ_8$在$Planck$结果和其他低红移测量结果之间的紧张关系,我们讨论了暗物质(DM)通过轻规范玻色子(暗光子)与费米子暗辐射(DR)相互作用的暗扇区模型的一些宇宙学效应.这类模型在粒子物理中是非常普遍的,具有暗扇区和暗规范对称性。由于光暗光子和费米子DR的作用,中微子的有效数增加了$δN_{eff} \sim 0.5$,从而解决了$H_0$中的矛盾。DM和DR之间的弹性散射抑制DM的密度扰动,但没有声学振荡。对于$100$ GeV附近的弱相互作用DM,新的规范耦合应该是$\sim 10^{-4}$,才能对物质功率谱产生相当大的影响,从而松弛$σ_8$中的张力。
2016-10-05 astro-ph.CO hep-ph
A note on interacting holographic dark energy with a Hubble-scale cutoff
以哈勃半径为红外截止的全息暗能量被认为是解释晚时宇宙加速的一个候选者,它可以解决符合问题。在这种情况下,只有当暗能量和冷暗物质之间存在相互作用时,非零状态方程才是可能的。本文假设了一组唯象相互作用,并对耦合常数的可能值进行了详细的分析,但得到的物质功率谱和宇宙微波背景温度和偏振功率谱的形状与观测的有很大的差别。这些结果排除了自由参数的任何值,并且似乎表明,当考虑到宇宙学数据时,假设具有哈勃尺度截止的相互作用全息暗能量不能解释宇宙的加速膨胀。
2022-08-08 astro-ph.CO gr-qc
Warm Decaying Dark Matter and the Hubble Tension
如果一部分暗物质不稳定,在物质辐射相等的时候衰变成暗辐射,它可能会影响宇宙的膨胀历史,从而有助于改善哈勃常数的本地测量值与从宇宙微波背景和重子声学振荡的测量结果(假设标准的$Λ$ CDM宇宙学)推断的值之间长期存在的紧张关系。然而,如果衰变的暗物质的这一成分是冷的,它将改变引力势的演化,导致与这些相同的数据集不一致。考虑到这一点,我们在这里考虑一个组件的衰变温暖的暗物质,与自由流的长度是足够长的,以保持与现有的数据一致。我们研究了暖衰变暗物质的背景和微扰演化,并利用宇宙学数据来约束这种粒子的质量、丰度和衰变率。我们发现,温暖的衰变暗物质的一个组成部分,可以显着降低本地和宇宙学测定的哈勃常数之间的紧张关系。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph
The Djorgovski-Gurzadyan dark energy integral equation and the Hubble diagram
我们考虑的观测方面的暗能量密度值的量子真空涨落的基础上,最初的Gurzadyan-Xue模型。本文将Djorgovski-Gurzadyan积分方程化为同向运动视界的微分方程,然后利用得到的光度距离的显式形式,构造了两类观测样品的哈勃图。对于超新星和伽马射线暴数据,我们表明,这种方法提供了可行的预测距离高达$z \simeq 9$,定量至少一样好的λ冷暗物质($Λ$ CDM)模型提供的。两个模型的哈勃参数依赖$H(z)$也揭示了在$z=0.4018$的相互交叉,其解释不太明显。
2020-10-09 astro-ph.CO gr-qc
Kinetic Model for Dark Energy - Dark Matter Interaction: Scenario for the Hubble Tension
本研究提出一种基于暗能量衰变为暗物质的动力学相互作用模型,构建修正$Λ$CDM模型,通过观测数据约束参数,发现该模型拟合效果优于标准模型且能缓解哈勃张力。
2025-02-21 astro-ph.CO gr-qc