The Hubble tension in the non-flat Super-$Λ{\rm CDM}$ model
本文研究了非平坦Super- $Λ{\rm CDM}$模型中的Hubble张力。非平坦Super- $Λ{\rm CDM}$模型通过将空间曲率作为自由参数而扩展Super- $Λ{\rm CDM}$模型。Super- $Λ{\rm CDM}$模型扩展了标准的$Λ{\rm CDM}$宇宙学模型，通过额外的参数来解释原始波动中三谱的可能影响。在宇宙微波背景数据中，由于耦合长波长模式和短波长模式的三光谱，可以使用从理论功率谱改变观察到的角功率谱的参数来参数化这种效应。在这项工作中，我们对最近的普朗克2018年温度和偏振波动数据以及来自超新星数据的局部哈勃常数测量值进行了马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）数据分析，假设非平坦的Super- $Λ{\rm CDM}$模型。我们发现，有一个偏好的非零值的空间曲率参数$Ω_k$和超级$Λ{\rm CDM}$参数$A_0$在$Δχ^2$改善的水平约为23。
2022-03-09 astro-ph.CO
Limits on the size of electron density fluctuations in the early universe and implications for the Hubble tension
University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；University of Manchester（曼彻斯特大学）；University of Edinburgh（爱丁堡大学）
本研究通过修改玻尔兹曼代码并分析CMB数据，首次限制早期宇宙小尺度电子密度涨落，发现无证据支持，且此类涨落无法有效解决哈勃常数张力问题。
2026-10-06 astro-ph.CO
Primordial SdS universe from a 5D vacuum: scalar field fluctuations on Schwarzschild and Hubble horizons
本文研究了在有效的四维Schwarzschild-de Sitter（SdS）度规下早期暴胀宇宙中暴胀子场的标量场涨落。我们得到了一个重要的结果：零级涨落谱在Schwarzschild尺度上与标量场质量$M$无关，而在宇宙学尺度上则与质量有关.然而，在一阶展开中，谱依赖于暴胀子质量，并且振幅与黑洞（BH）质量$m$成线性关系。
2010-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Back-Reaction of Super-Hubble Cosmological Perturbations Beyond Perturbation Theory
讨论了超哈勃宇宙学涨落对局部测量的哈勃膨胀率的影响。我们考虑了早期宇宙中存在标量场物质（占主导地位的物质成分）的大裸宇宙学常数，这将导致宇宙学涨落的标度不变的原始谱。使用领先的顺序梯度膨胀，我们表明，膨胀率测量的（二次）时钟字段，这是不与占主导地位的物质成分获得负贡献的红外波动，贡献的绝对值随时间增加。这与宇宙学常数减小会产生的效果相同。这支持了红外涨落导致宇宙学常数动力学弛豫的结论。我们的分析不使用任何微扰膨胀的不均匀性的振幅。
2018-07-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Spatial Curvature from Super-Hubble Cosmological Fluctuations
本文研究超哈勃涨落如何诱导随机空间曲率，推导曲率密度参数的非微扰统计分布，发现当今最概然值约为-10⁻⁹、均值约+10⁻⁹，且长时间暴胀可产生可观曲率。
2023-12-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Fluctuation of the background sky in the Hubble Extremely Deep Field (XDF) and its origin
我们在四个光学波段对哈勃极深场（XDF）进行了波动分析，发现了比普通星系预期的要亮得多的大波动。良好的互相关性与平坦的光谱被发现下降到0.2弧秒，表明即使在0.2弧秒尺度的空间结构的存在。探测到的自相关和互相关提供了700-900 nm绝对天空亮度的24 nW m $^{-2}$ sr $^{-1}$的下限，这与以前的观测结果一致。我们使用哈勃超深场（UDF）的目录搜索候选对象来解释检测到的大波动，并发现微弱的致密天体（FCO）的表面数密度向微弱端迅速增加。FCOs的径向轮廓与PSF是不可区分的，并且基于de Vaucouvet定律的有效半径估计小于0.02 arcsec。FCO的SED在光学波长处遵循幂律，但在$λ$ > 1 $μ$ m处显示出更大的发射和结构。假设FCO是造成亮度和波动过大的原因，则F775 W波段的微弱星等极限为34.9等，表面数密度达到$2.6 \times 10^3$（角秒）$^{-2}$。最近的伽马射线观测要求，如果FCO是多余的光学和红外背景的起源，则FCO的红移必须小于0.1。假设FCO是由缺失的重子组成，单个FCO的质量和光度范围为$10^{2}$到1 $0^{3}$太阳单位，质光比明显低于1.0太阳单位。FCO的最大有效半径为4.7 pc。这些结果以及近红外和X射线背景之间的良好相关性表明，FCO可能由与黑洞相关的引力能提供动力。
2019-06-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
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
Finding Possibility of Dynamical Dark Energy with Hubble Parameters
哈勃参数是宇宙学中的一个重要测量，它包含了宇宙膨胀历史的最直接信息。由于哈勃常数的低红移和高红移估计之间存在差异，我们感兴趣的是这种张力是否表明动力学暗能量。本文强调，观测到的不同红移的哈勃参数和哈勃常数，可以帮助我们探索神秘的暗能量的演化行为。假设检验是用两种诊断方法进行的。我们发现，根据现有的哈勃参数测量结果，在哈勃常数观测值和不观测值下的零检验中，在$1σ$水平上捕获了对恒定暗能量的排斥.
2014-07-22 astro-ph.CO
The Hubble Constant from Infrared Surface Brightness Fluctuation Distances
利用哈勃空间望远镜（HST）的WFC 3/IR红外通道（WFC 3/IR）对63个亮星系（主要是早型星系）进行了表面亮度涨落（SBF）距离测量，得到了100 Mpc以下的哈勃常数$H_0$。该样本来自几个独立的HST成像程序，使用WFC 3/IR的F110 W带通。大多数星系的范围在50至80 Mpc之间，来自MASSIVE星系巡天。个体距离测量的统计不确定性中位数为4%。我们用这些红外SBF距离构建哈勃图，并使用{4}种不同的星系速度处理方法来约束$H_0$。对于SBF零点校准，我们使用现有的领带造父变星，更新的一致性与最新确定的距离大麦云从分离食双星，和一个新的领带的尖端红巨星分支（TRGB）校准的脉泽距离NGC 4258。这两个SBF校准是相互一致的，并从恒星星族模型的理论预测。从Cepheid和TRGB校准的加权平均值，我们得到$H_0=73.3{\,\pm\,}0.7{\,\pm\,}2.4$ km/s/Mpc，其中误差条反映了统计和系统的不确定性。这一结果与最近对Ia型超新星的$H_0$、多透镜类星体和水脉泽的时间延迟的测量结果相符合。通过用詹姆斯·韦伯太空望远镜测量的室女星系团外的大质量早型星系的统计样本的精确TRGB距离校准SBF方法，系统的不确定性可以降低到2%以下。
2021-02-26 astro-ph.CO gr-qc
Energy stored on a cosmological horizon and its thermodynamic fluctuations in holographic equipartition law
我们的宇宙有望最终接近德西特宇宙，其视界被认为处于热平衡。本文利用全息均分定律研究了视界上的能量及其热力学涨落。首先，它被证实，一个平坦的弗里德曼-罗伯逊-沃克宇宙接近德西特宇宙，使用接近λ冷暗物质（$Λ$ CDM）模型的宇宙学模型。然后，根据全息均分定律，由de Sitter宇宙的哈勃视界上的能量计算了哈勃体积的能量密度。德西特宇宙的能量密度是常数，能量密度的量级与观测到的宇宙学常数的量级一致。其次，研究了视界上能量的热力学涨落，假定在热平衡态附近有稳定的涨落。正则系综的波动的标准制定适用于德西特宇宙的哈勃视界。能量的热力学涨落是一个普适常数，对应于普朗克能量，而与哈勃参数无关。相反，能量的相对涨落可以用单自由度能量与普朗克能量之比来表征。目前，相对涨落的量级应该在从讨论宇宙学常数问题得出的一个偏差范围内，即大约从$10^{-60}$到$10^{-123}$的范围。目前的结果可能意味着存储在哈勃视界上的能量与一种有效的暗能量有关，而可以“最大限度地”存储在视界上的能量可能表现得好像它是一种有效的类真空能量在一个扩展的全息均分定律。
2022-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Determining the Hubble constant from Hubble parameter measurements
我们使用28个哈勃参数，$H(z)$，测量在中等红移$0.07 \leq z \leq 2.3$，以确定当今的哈勃常数$H_0$在四个宇宙学模型。我们测量$H_0 = 68.3^{ +2.7}_{ -2.6 }, 68.4^{ +2.9 }_{ -3.3 }, 65.0^{ +6.5 }_{ -6.6 }$和$ 67.9^{ +2.4}_{-2.4}$ km s ${}^{-1}$ Mpc ${}^{-1}$（1 $σ$错误）在$Λ$ CDM（空间平坦和非平坦），$ω$ CDM和$ϕ$ CDM模型，分别。这些测得的$H_0$值与最近的宇宙微波背景和重子声振荡数据所确定的较低值，以及从Huchra的$H_0$测量汇编的中值统计分析中发现的值更一致，但包括在2个$σ$置信限内的较高的$H_0$局部测量值。
2016-12-15 astro-ph.CO
Diluting the inflationary axion fluctuation by a stronger QCD in the early Universe
我们提出了一种新的机制来抑制轴子等曲率扰动，同时产生适量的轴子暗物质，在超对称轴子模型的框架内与超对称破缺引起的轴子尺度。该机制涉及一个中间的相变以产生希格斯μ参数，在此之前，弱标度与轴子标度相当，并且由此产生的较强QCD在一定时期内产生比哈勃标度更重的轴子质量。结合原初暴胀期间哈勃诱导的轴子尺度远高于目前的中间轴子尺度，早期宇宙中较强的QCD将轴子涨落抑制得足够小，即使暴胀哈勃尺度饱和到目前的上界，同时产生一个1阶的轴子失准角。
2015-05-21 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Relationship between the CMB, SZ Cluster Counts, and Local Hubble Parameter Measurements in a Simple Void Model
根据Sunyaev-Zel'dovich（SZ）星系团数计数推断的物质波动幅度之间的差异，原始温度，以及普朗克卫星测量的宇宙微波背景（CMB）的偏振各向异性，如果局部宇宙嵌入在Lee，2014所示的欠致密区域中，则可以调和。在这里使用一个简单的空隙模型假设开放的Friedmann-Robertson-Walker几何和马尔可夫链蒙特卡罗技术，我们调查如何深入的局部欠密区域需要解决这个矛盾。如果存在这种局部空隙，则预测不同于全局哈勃常数的局部哈勃参数值。我们推导出后验分布的本地哈勃参数的普朗克CMB数据和SZ集群计数假设简单的空洞模型的联合拟合。我们发现，预测的本地哈勃参数值的$H_{\rm loc}=70.1\pm0.34~{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$是在更好的协议与直接的本地哈勃参数测量，表明本地空洞模型可以提供一个一致的解决方案的集群数计数和哈勃参数的差异。
2016-01-06 astro-ph.CO
Testing cosmic opacity from SNe Ia and Hubble parameter through three cosmological-model-independent methods
我们利用新公布的28个观测哈勃参数数据（$H(z)$）和目前最大的Ia超新星样本（Union2.1）来检验宇宙是否透明。通过比较Hubble参数数据的不透明度距离模量和SNe Ia的不透明度相关距离模量，提出了三种与宇宙模型无关的方法（邻近SNe Ia方法、插值方法和平滑方法）。两个参数化，$τ(z)=2εz$和$τ(z)=(1+z)^{2ε}-1$采用的光学深度与宇宙吸收。我们发现，结果是不敏感的方法和参数化。我们的研究结果支持一个透明的宇宙。
2012-12-29 astro-ph.CO
Dynamic Dark Energy Equation of State (EoS) and Hubble Constant analysis using type Ia supernovae from Union 2.1 dataset
本文利用Union 2.1数据集的Ia型超新星对动态暗能量状态方程参数进行了约束。本文还讨论了动态暗能量EoS参数对哈勃常数的选择或假设值的依赖性。为了了解哈勃常数值和测得的动态暗能量EoS参数之间的相关性，我们使用了最近的调查正在通过各种技术，如宇宙微波背景研究，引力波，重子声学振荡和标准蜡烛设置值为不同的哈勃常数值作为固定参数与CPL和WCDM模型。然后应用信赖域反射（TRF）和狗腿（dogbox）算法拟合了暗能量密度参数和动态暗能量EoS参数。我们发现固定的哈勃常数参数和测量的EoS参数w 0之间存在显著的负相关性。然后我们使用基于卡方检验的两个最佳拟合的哈勃常数值（70和69.18474）km $s^{-1}$ $Mpc^{-1}$来测试更多的暗能量EoS参数，如：JBP、BA、PADE-I、PADE-II和LH 4模型，并将结果与具有常数$w_{de}$ =-1的$Λ$ -CDM、WCDM和CPL模型进行比较。我们的结论是，平坦的$Λ$ -CDM和WCDM模型显然提供了最好的结果，而使用BIC标准，因为它严重惩罚使用额外的参数。然而，EoS参数对哈勃常数值的依赖性以及使用不同技术测量哈勃常数值时日益增加的张力，需要进一步研究寻找最佳动态暗能量EoS模型，以最佳地模拟宇宙中暗能量的膨胀率和演化之间的关系。
2020-09-29 astro-ph.CO
The Trans-Planckian Problem for Inflationary Cosmology Revisited
我们考虑一个暴胀宇宙模型，在这个模型中，加速膨胀阶段之前是一个非奇异的反弹和一个包含减速阶段的收缩阶段。我们遵循的波动，退出哈勃半径在辐射为主的收缩阶段的量子真空波动，重新进入哈勃半径在通货紧缩期间和重新交叉在阶段的通货膨胀。演化的波动使用广义相对论线性微扰方程，我们发现，他们退出哈勃半径在通货膨胀期间不具有标度不变的光谱，但具有高度红色的光谱与指数$n_s = -3$。我们还表明，波动的反作用限制了通货紧缩的时间间隔。我们的玩具模型表明，无论是跨普朗克问题的宇宙学扰动和反反应效应的暴胀宇宙学的重要性。首先，在不理解普朗克尺度物理和暴胀之前的阶段的情况下，当微扰在晚些时候离开哈勃半径时，将微扰置于其局部真空状态是一个不平凡的假设。第二，波动的反作用效应会对背景产生重要影响。
2009-03-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Hubble parameter data constraints on dark energy
我们使用Stern等人（2010）和Gaztañaga等人（2009）的哈勃参数与红移数据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。这些限制与来自Ia型超新星星等红移数据的限制是一致的。然而，它们比由星系团角直径距离导出的结果更严格，并且与由伽马射线暴和回望时间数据导出的结果具有可比性。联合分析的哈勃参数数据与更严格的重子声学振荡峰值长度尺度和超新星Ia型视星等数据有利于一个空间平坦的宇宙学模型，目前占主导地位的时间无关的宇宙学常数，但不排除随时间变化的暗能量。
2011-08-20 astro-ph.CO
A new measurement of the Hubble constant using Type Ia supernovae calibrated with surface brightness fluctuations
提出了一种基于表面亮度起伏（SBF）方法的Ia型超新星绝对星等的新标定方法，旨在测量哈勃常数的值。我们建立了一个样本的校准锚组成的24 SNe托管在星系SBF距离测量。应用分层贝叶斯方法，我们校准的SNe光度，并将其扩展到哈勃流使用的样本96 SNe Ia的红移范围$0.02 < z < 0.075$，从合并的万神殿样本提取。我们估计的$H_0 = 70.50 \pm 2.37(stat) \pm 3.38(sys)$ $\text{km}\ \text{s}^{-1}\ \text{Mpc}^{-1}$（即$3.4\% stat, 4.8\% sys$）的值，这是在使用红巨星分支校准的尖端获得的值一致，并在误差范围内与从SNe Ia型造父变星校准获得的值和从宇宙微波背景的分析推断的值一致。我们发现，用SBF标定的超新星Ia距离模量比用造父变星标定的平均大0.07等。我们的研究结果指出，SNe在不同类型的星系之间可能存在差异，这可能源于不同的本地环境和/或SNe Ia祖属性。采样不同的宿主星系类型，SBF提供了一个补充的方法，造父变星，这是重要的，在解决可能的系统学。由于SBF方法有能力达到比造父变星更大的距离，LSST和JWST即将进入操作将增加在SBF距离可以测量的星系中的SNe Ia的数量，使得SBF测量对于改善SNe Ia的校准和$H_0$的估计具有吸引力。
2021-03-03 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tracing the redshift evolution of Hubble parameter with gravitational-wave standard sirens
BBO和DECIGO等天基引力波探测器可以探测到约10^6个中子星双星，并以高精度确定到双星的光度距离。结合光度距离和电磁导出的红移，我们将能够探测到宇宙膨胀到高红移。本文证明了哈勃参数作为红移的函数，可以用天空中光度距离的偶极分量和二极分量直接测量。结果表明，在观测时间为1年、3年和10年的情况下，在z=1之前的每个红移面元中，哈勃参数的测量精度分别为3- 14%、1.5- 8%和0.8-4%。
2011-04-27 astro-ph.CO
Hubble parameter measurement constraints on the cosmological deceleration-acceleration transition redshift
我们编制了一份包含28个独立测量的哈勃参数的列表，这些测量值在红移0.07 < z < 2.3之间，并使用这些测量值对恒定和时间演化的暗能量宇宙学的模型参数进行约束。这些H（z）测量本身需要一个当前加速的宇宙膨胀，大约或优于3-sigma置信度。6个最佳拟合模型减速-加速跃迁红移的平均值和标准差（对于我们考虑的3个宇宙学模型和2个哈勃常数先验）为$z_{\rm da} = 0.74 \pm 0.05$，与最近Busca等人（2012）基于红移0.2 < z < 2.3之间的11个H（z）测量值（几乎完全来自BAO类数据）确定的$z_{\rm da} = 0.82 \pm 0.08$非常一致。
2013-01-22 astro-ph.CO
Advancing Cosmological Parameter Estimation and Hubble Parameter Reconstruction with Long Short-Term Memory and Efficient-Kolmogorov-Arnold Networks
提出结合LSTM与Ef-KAN的新框架，无需似然函数即可高效推断高维宇宙学参数并高精度重构哈勃参数H(z)，为处理复杂宇宙学数据集提供了稳健的新方法。
2025-04-01 astro-ph.CO
A Non-parametric Reconstruction of the Hubble Parameter $H(z)$ Based on Radial Basis Function Neural Networks
本文提出基于径向基函数神经网络的非参数方法，通过补充红移对间协方差改进OHD数据中哈勃参数的重建，得到 $H_0 = 67.1\pm9.7~\mathrm{km~s^{-1}~Mpc^{-1}}$，抗噪性更强且与 $Λ$CDM 模型拟合更好。
2024-01-22 astro-ph.CO
Constraining f(R) models with cosmic chronometers and the HII galaxy Hubble diagram
我们考虑了几个著名的f（R）宇宙学模型，并约束了它们的参数，即偏差参数b和宇宙学参数Ω_m和h。我们首先根据这些参数得到哈勃速率H（z）和光度距离d_L（z）的解析近似值，然后将它们与宇宙计时器得到的观测膨胀率和HII星系哈勃图中的距离模数进行检验，这些膨胀率和距离模数是用高斯过程（GP）以独立于模型的方式得到的。我们首先优化模型的基础上完全的宇宙计时器，然后重复这个过程，使用宇宙计时器和HII星系的联合分析。
2022-06-21 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
CMB signature of a super-Hubble inhomogeneity in the gravitational field enclosing the present Hubble volume
基于WMAP数据对CMB的反复研究揭示了天球上温度波动分布的明显不对称性。研究表明，一个半球的温度波动幅度高于另一个半球。我们认为这种不对称性是否可能源于一个大尺度的不均匀性，在引力场包围目前的哈勃体积。我们研究的引力场的大小大于目前的哈勃半径的不均匀性的存在会对CMB的温度分布有什么影响，并开始引出其在CMB功率谱的观测签名。除了常规CMB温度各向异性功率谱的对角项之外，协方差函数还包含非对角项。我们发现，特定的非对角条目的协方差函数的不均匀性的强度是敏感的，而对角条目不。这些非对角项在均匀背景几何中不存在，它们是宇宙背景几何中大尺度不均匀性的观测特征。此外，我们发现，在超哈勃大小的引力势的不均匀性将产生一个功率不对称的CMB与最大的不对称的角度为90度的CMB偶极轴。最近Eriksen等人估计了CMB功率不对称的轴。位于与CMB偶极轴成83度和96度之间的角度，这与我们的模型的预测一致。这意味着宇宙微波背景辐射天空中观测到的功率不对称的位置可以由包含在哈勃体积内的引力场中的大尺度不均匀性来解释。
2010-01-05 astro-ph.CO gr-qc
Power of Observational Hubble Parameter Data: a Figure of Merit Exploration
我们利用红移范围为0 \leq z \leq 2的模拟哈勃参数数据来探讨观测H（z）数据在ΛCDM模型宇宙学参数约束中的作用和力量。模拟数据的误差模型根据可用的测量结果根据经验构建，并且随着z的增加而线性缩放。通过比较从模拟数据集计算的中值优值与当前Ia型超新星数据的中值优值，我们发现需要多达64个H（z）的进一步独立测量来匹配SNIa的参数约束能力。如果H（z）的误差可以降低到3%，那么就需要同样数量的未来测量，但这样的话，红移覆盖范围只需要达到z = 1。我们还表明，精确测量的哈勃常数H_0可以作为先验，以提高H（z）数据的品质因数。
2011-01-21 astro-ph.CO
Cross-correlation between X-ray and optical/near-infrared background intensity fluctuations
在0.5至5 $μ$ m之间的波长的光学和红外背景各向异性的角功率谱是一个有用的探测微弱的源存在于再电离过程中，除了微弱的星系和低红移的扩散信号。这些波动与其他波长的背景的互相关可以用来分离这些信号中的一些。先前对3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m处X射线和$Spitzer$涨落之间的互相关的研究被解释为在$z > 12$处存在直接坍缩黑洞（DCBH）的证据。在这里，我们返回到这个互相关和研究其波长依赖性从0.5到4.5 $μ$ m使用$Hubble$和$Spitzer$数据结合的一个子集的4 MS $Chandra$观测GOODS-S/ECDFS。我们的研究涉及在0.6、0.7、0.85、1.25和1.6 $μ$ m处的五条$Hubble$带，以及在3.6 $μ$ m和4.5 $μ$ m处的两条$Spitzer$ -IRAC带。我们证实了以前看到的交叉相关3.6 $μ$ m（4.5 $μ$ m）和X射线与3.7 $σ$（4.2 $σ$）和2.7 $σ$（3.7 $σ$）检测在软[0.5-2] keV和硬[2-8] keV X射线带，分别在20弧秒以上的角标度。X射线与$Hubble$的交叉相关性在很大程度上是线性相关的，范围在所有$Hubble$和X射线波段的1.4 $-$ 3.5 $σ$水平之间。在较短的光学/近红外波段中缺乏相关性意味着在3.6和4.5~ $μ$ m处造成…
2016-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Estimating Cosmological Parameters and Reconstructing Hubble Constant with Artificial Neural Networks: A Test with covariance matrix and mock H(z)
本文利用人工神经网络结合协方差矩阵和模拟H(z)重建哈勃参数，并通过MCMC约束宇宙学参数，证明重建样本的统计精度与真实观测数据相当。
2025-09-03 astro-ph.CO
Connecting Infrared Surface Brightness Fluctuation Distances to Type Ia Supernova Hosts: Testing the Top Rung of the Distance Ladder
本文通过红外表面亮度涨落距离直接校准Ia型超新星宿主，检验哈勃常数估计的系统不确定性，得到Ho=74.6±0.9（统计）±2.7（系统）km/s/Mpc，证明IR SBF校准精度可与造父变星相当且更省时。
2023-07-05 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on Cosmological Models from Hubble Parameters Measurements
本文研究了哈勃参数-- $H(z)$数据的宇宙学约束。在这里，我们考虑两种$H(z)$数据：直接$H_0$探测器从哈勃太空望远镜（HST）的造父变星观测与$H_0=73.8\pm2.4$ ${\rm km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}}$和几个测量哈勃参数在高红移$H(z)$。利用马尔可夫链蒙特卡罗方法，结合WMAP九年观测数据（WMAP 9）、重子声学振荡（BAO）和Ia型超新星（SNIa）“Union 2.1”汇编，确定了暗能量状态方程（EoS）$w$、宇宙曲率$Ω_k$、中微子总质量$\sum{m_ν}$、中微子有效数$N_{\rm eff}$、以及与原始波动的功率谱相关的参数。这些$H(z)$数据提供了关于我们宇宙在高红移时加速率的额外信息。因此，添加这些$H(z)$数据显著改善了对宇宙学参数的约束，例如相对论性物种的数量。此外，我们发现，直接先验$H_0$从HST也可以给出很好的约束的一些参数，由于这些参数和$H_0$之间的退化。
2014-03-11 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
On Direct Estimation of Density Parameters and Hubble Constant for $Λ$CDM Universe using Hubble Measurements
本文提出一种利用哈勃参数测量直接估计非平坦$\Lambda$CDM宇宙密度参数和哈勃常数的新方法，无需依赖其他参数，结果与Planck数据一致。
2024-07-05 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
Surface Brightness Fluctuations in the Hubble Space Telescope ACS/WFC F814W Bandpass and an Update on Galaxy Distances
我们测量表面亮度波动（SBF）的幅度在F814 W过滤器和g-I颜色的9个明亮的早期型天炉座星系团与哈勃太空望远镜高级相机的调查（ACS）成像。目标是实现ACS/F814 W带通的首次系统SBF校准。由于其更高的吞吐量，F814 W是更有效的SBF研究遥远的星系比ACS/F850 LP带通已被用于研究附近的系统。在样本星系所跨越的颜色范围内，1.06<g-I<1.32（AB等），SBF星等mbar_I对g-I的依赖性是线性的，斜率为$\sim2$。当使用ACS天炉座星团巡天的F850 LP SBF距离测量值来推导绝对Mbar_I星等时，对g-I的依赖性变得非常紧密，斜率为$1.8\pm0.2$，分散度为0.03 ma。观测到的小分散度表明估计的随机误差是正确的，并且如预期的那样，来自SBF-颜色关系的固有偏差在F814 W和F850 LP带通之间强烈相关。与恒星星族模型预测的一致性是好的，无论是在斜率和零点，表明我们的平均天炉座距离为20 Mpc是准确的。该模型预测的曲率超出了我们样本的颜色限制;因此，线性校准不应该天真地外推。在附录中，我们重新考虑了Tennis地基和Jensen NICMOS SBF距离星表;我们提供了一个校正公式，以改善前者的小的明显偏差，以及使后者与其他SBF研究一致所需的偏移。我们还列出了ACS室女星系团巡天中观测到的两个新的SBF星系距离。
2010-09-20 astro-ph.CO astro-ph.GA
Ito calculus meets the Hubble tension: Effects of small-scale electron density fluctuations on the CMB anisotropies
本研究利用Ito calculus开发包含超小尺度电子密度涨落对CMB各向异性影响的新形式体系，发现介质团块性会改变Thomson可见度函数并降低有效散射率，指出这些效应在早期结构形成模型中显著且与Hubble tension相关，强调了精确理解复合过程的重要性。
2025-05-28 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-th
Evolution of Vacuum Fluctuations of an Ultra-Light Massive Scalar Field generated during and before Inflation
我们考虑一个超轻标量场，其质量相当于（或轻于）当前宇宙的哈勃参数，并计算了在膨胀期间和之前产生的真空涨落的能量动量张量的时间演化，直到后期的辐射主导和物质主导的宇宙。物态方程从早期宇宙的$w=1/3$转变到现在的$w=-1$，它可以给出我们今天观测到的暗能量的候选者。然后，它在$w=-1$和$1$之间振荡，能量密度的振幅衰减为$a^{-3}$。如果涨落是在哈勃参数$H_I \lesssim 10^{-5} M_{\rm Pl}$的普通暴胀过程中产生的，其中$M_{\rm Pl}$是约化的普朗克尺度，我们需要一个非常大的e折叠数$N \gtrsim 10^{12}$来解释目前的$10^{-3} {\rm eV}$量级的暗能量。如果在普通暴胀之前存在一个具有大哈勃参数$H_P \sim M_{\rm Pl}$的普朗克宇宙，则普朗克暴胀的e折叠数$N \sim 240$是足够的.
2015-11-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Weighed scalar averaging in LTB dust models, part I: statistical fluctuations and gravitational entropy
本文介绍了一种加权标量平均形式（“q-平均”），用于研究球对称Lemaitre-Tolman-Bondi（LTB）尘埃模型的理论性质和动力学。通过将q平均值应用于密度、哈勃展开和空间曲率（这是FLRW模型所共有的）而出现的“q标量”可以直接用曲率和运动学不变量表示，并且同样满足FLRW演化定律，而不需要表征Buchert平均值的反作用项。相对于q平均的局部和非局部波动和扰动通过曲率和运动学不变量的比率以及径向梯度的大小来传达不均匀性的影响。所有的曲率和运动学特征张量的模型表示为不可约的代数展开的度量和4-速度，其系数是q标量和它们的线性和二次局部波动。这些张量的所有不变收缩都是二次涨落，其q平均值与密度和哈勃展开标量的统计相关矩直接精确相关。我们探讨了这种形式主义的应用，Hosoya等人（2004年物理评论快报）提出的引力熵泛函的定义。92 141302）。我们表明，正熵产生遵循的密度和哈勃标量的波动之间的负相关性，提供了一个简短的轮廓，其履行在各种LTB模型和地区。虽然q-平均形式主义特别适合于LTB和Szekeres模型，但它可以为一般非均匀时空中标量平均的性质提供有价值的理论见解。
2013-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Hubble tension and Reheating: Hybrid Inflation Implications
我们研究了哈勃常数张力的一种新的可能解。我们提出了一个简单的解决方案，假设在早期宇宙中发生了与H0跃迁有关的一级相变。宇宙的早期演化是混合暴胀的结果，它持续了一段特定的时间，直到对称性破缺发生。拟合我们的模型测量普朗克和SH0ES数据提供了一个关键的解释差异的H0测量。该模型计算的量子涨落对再热参数Nre和Tre有重要影响。因此，必须考虑新的约束条件，以使这些参数与最近的结果相适应。
2022-08-04 astro-ph.CO gr-qc
Imprint of entanglement entropy in the power spectrum of inflationary fluctuations
如果暴胀子耦合到填充后暴胀阶段的其他自由度，则这种耦合修改暴胀子\emph{during}暴胀的动力学。我们认为轻费米子汤川耦合到暴胀子作为“不可观测”的自由度集成的总密度矩阵。追踪这些自由度产生一个\emph{mixed}密度矩阵，其时间演化由有效场论描述。我们表明，耦合导致丰富的费米子对生产的超哈勃暴胀子波动，导致\emph{growth of entanglement entropy during inflation}。暴胀子涨落的功率谱特征在于尺度不变性违反$\mathcal{P}(k) = \mathcal{P}_0(k)\,\,\exp\{8\,ξ_k\}$，并对\emph{index and its running directly correlated with the entanglement entropy}进行了修正：$S_{vN} = - \sum_{k} \Big[ \ln(1-ξ_k) + \frac{ξ_k\,\ln(ξ_k)}{1-ξ_k} \Big]$。对于超哈勃起伏，我们发现$ξ_k = -\frac{Y^2}{48π^2}\Big\{2\,N_T\,\ln(k/k_f) + \ln^2(k/k_f)\Big\}$与$Y$汤川耦合，$N_T$的e-折叠的总数在通货膨胀期间，和$k_f$的“枢轴”规模对应的模式，在通货膨胀结束时穿过哈勃半径。
2018-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
An effective field theory during inflation: reduced density matrix and its quantum master equation
我们研究了类暴胀标量场--“系统”与另一个标量场--“环境”在de Sitter暴胀过程中的超哈勃涨落的功率谱。通过对环境自由度的积分，得到暴胀子涨落的约化密度矩阵。这些被认为是无质量的，并且作为\emph{proxy}与引力共形耦合，以描述在整个膨胀过程中保持亚哈勃的自由度。密度矩阵的时间演化由一个量子主方程描述，该方程描述了真空态的衰变、粒子和关联对的产生以及超、亚哈勃自由度之间的量子纠缠.量子主方程提供了一个非微扰的重建长期的条款，从自能（环）修正的暴胀子波动。在这里研究的情况下，这些都是Sudakov型的双谱，导致在\emph{decay}的暴胀子波动的功率谱的视界交叉与随之而来的违反标度不变性。约化密度矩阵和它的量子主方程为研究长波长涨落的有效场论提供了一个强有力的非微扰框架。
2015-07-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hubble tension and absolute constraints on the local Hubble parameter
从McCrea-Milne和Zeldovich的两种独立的方法中，我们可以完全恢复与Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker几何膨胀宇宙的相对论方程相对应的集合方程。牛顿方程组和相对论方程组虽然相似，但在内容上有一个主要区别，因此定义了两种流，局部流和全局流，从而自然地揭示了宇宙学常数Λ存在时的哈勃张力。由此，我们获得了对本地哈勃参数的下限和上限值的绝对约束，分别为\sqrt{Λc^2/3} \simeq 56.2$和\sqrt{Λc^2} \simeq 97.3（km/sec Mpc^{-1}）。揭示了与宇宙学模型中所谓的最大力-张力问题的联系。
2021-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Large-scale Perturbations from the Waterfall Field in Hybrid Inflation
除了通常的暴胀子场扰动外，我们还估计了混合暴胀期间瀑布场等曲率波动的大尺度曲率扰动。在暴胀结束时的快子不稳定性导致了超哈勃尺度扰动的爆炸性增长，但它们保留了暴胀期间大质量场中真空涨落的陡峭蓝色光谱特征。因此，在暴胀结束时，功率谱在哈勃视界尺度附近达到峰值。我们扩展了通常的delta-N形式主义，包括这些小的波动时，估计大规模的曲率扰动的重要作用。由于瀑布场的波动而产生的曲率扰动是二阶的，预计光谱在宇宙学尺度上为10^{-54}阶。
2010-07-20 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmic voids and the kinetic analysis. IV. Hubble tension and the cosmological constant
本文用Vlasov动力学方法研究晚期宇宙结构形成，通过引入含宇宙学常数斥力项的引力势解决哈勃张力，并解释空洞与墙结构的形成机制。
2025-01-23 astro-ph.CO gr-qc
Time behaviour of Hubble parameter by torsion
本文探讨爱因斯坦-卡坦方程精确解中挠率对哈勃参数时间行为的影响，发现挠率导致膨胀参数时空依赖，产生哈勃参数窗口，且挠率可模拟暗物质。
2024-02-07 astro-ph.CO gr-qc
Hubble parameter reconstruction from a principal component analysis: minimizing the bias
一个独立于模型的宇宙膨胀率的重建对于宇宙学观测的可靠分析是必不可少的。我们的目标是证明，目前的数据能够提供合理的约束行为的哈勃参数红移，独立于任何宇宙学模型或基础引力理论。使用Ia型超新星的数据，我们表明，它是可能的分析计算的Fisher矩阵分量的哈勃参数分析没有假设的能量含量的宇宙。我们使用主成分分析来重建哈勃参数作为Fisher矩阵特征向量（主成分）的线性组合。为了抑制由组分的高红移行为引入的偏置，我们将高红移处的哈勃参数值视为自由参数。我们首先使用Ia型超新星观测的模拟样本测试了我们的程序，然后将其应用于斯隆数字巡天（SDSS）小组编制的真实数据。在模拟样品分析中，我们证明，它是可能的，以大大抑制由主成分的高红移行为所引入的偏见。应用我们的程序的真实数据，我们表明，它使我们能够确定合理的不确定性的哈勃参数的行为，而不引入任何特设参数化。除此之外，我们的重建同意完全独立的测量哈勃参数获得的红包星系。
2011-01-11 astro-ph.CO astro-ph.IM
Observational Constraint on Spherical Inhomogeneity with CMB and Local Hubble Parameter
我们从宇宙微波背景（CMB）的角功率谱和哈勃参数的局部测量中推导出一个以我们的位置为中心的空洞的球形不均匀性的观测约束。空穴的后期行为可以用所谓的$Λ$ -Lemaintre-Tolman-Bondi~（$Λ$ LTB）解很好地描述。然后，我们将模型限制为渐近齐次模型，每个模型都由平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker模型近似。晚时$Λ$ LTB模型的参数化是由宇宙学常数和局域哈勃参数组成的。另外两个参数用于参数化观测到的距离-红移关系。然后，构造了与给定的距离-红移关系相容的$Λ$ LTB模型。包括CMB分析的常规参数，我们总共用七个参数来表征我们的模型。本地哈勃测量值反映在本地哈勃参数的先验分布中。通过对宇宙微波背景的温度各向异性和偏振各向异性的马尔可夫链蒙特卡罗分析，我们发现宇宙学常数为零的非均匀宇宙模型是不成立的。然而，我们周围的一个显着的低密度仍然与CMB的角功率谱和当地的哈勃参数兼容。
2018-03-12 astro-ph.CO gr-qc
The isotropy of Hubble expansion in the early and late Universe
University of Chicago（芝加哥大学）；Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙物理研究所）；Fermi National Accelerator Laboratory（费米国家加速器实验室）；Duke University（杜克大学）
该研究通过结合多种观测数据，验证了早期和晚期宇宙中哈勃扩张的各向同性，发现无显著各向异性，可能由数据系统误差导致。
2025-12-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
Measuring the matter energy density and Hubble parameter from Large Scale Structure
本文研究了从宇宙大尺度结构中得到的线性增长率直接测量物质能量密度衬度和哈勃参数的方法。从这个方法，可以得到的滋扰宇宙学参数$\Omo$（物质能量密度对比度的当前值）的值在3%的误差内，如果生长率测量可以达到$z > 3.5$。人们也可以在没有任何关于$H_0$值（哈勃参数的当前值）的先验的情况下研究哈勃参数的演化。特别是，估计哈勃参数对归一化生长率$f σ_8$的测量误差不敏感。然而，该方法需要高的$z$（$z > 3.5$）生长速率测量，以便在具有红移仓$Δz = 0.2$的$z \leq 1.2$处获得小于5%的$H(z)$测量误差。因此，这将适合于下一代大尺度结构星系调查，如WFMOS和LSST。
2014-03-12 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological-model-independent determination of Hubble constant from fast radio bursts and Hubble parameter measurements
本研究提出一种不依赖宇宙学模型的方法，利用定位的快速射电暴和哈勃参数测量确定哈勃常数，获得4%不确定度的结果，并预期未来大量数据将提升精度以揭示哈勃常数分歧的起源。
2023-03-29 astro-ph.CO gr-qc
A consistent scalar-tensor cosmology for inflation, dark energy and the Hubble parameter
本文研究了基于标量-张量引力的Friedman宇宙学。我们表明，对于广泛的一类这样的功能，标量场可以动态捕获使用最近提出的机制。被捕获的标量可以驱动暴胀和加速宇宙膨胀，符合标准要求。暴胀阶段承认一个自然的退出与哈勃参数的值所决定的通货膨胀的持续时间在一个参数独立的方式。对于与大统一理论描述一致的暴胀持续时间，得到的哈勃参数与其观测值一致。
2016-09-22 astro-ph.CO gr-qc
A New Method to Measure Hubble Parameter $H(z)$ using Fast Radio Bursts
哈勃参数$H(z)$与我们宇宙的膨胀直接相关。它可以用来研究暗能量和约束宇宙学模型。在本文中，我们提出了$H(z)$可以使用具有红移测量的快速射电暴（FRB）来测量。我们利用星系际介质的色散测度来测量哈勃参数，它与$H(z)$有关。通过蒙特卡罗模拟，我们发现500个具有色散和红移信息的模拟FRB可以准确地测量哈勃参数。在红移$z= 2.4$处，$H(z)$与标准$Λ$ CDM模型的最大偏差约为6%.我们还使用蒙特卡罗模拟测试我们的方法。采用Kolmogorov-Smirnov（K-S）检验对仿真结果进行了检验。K-S检验的$p$ -值为0.23，证实了模拟的内在一致性。在未来，更多的FRB的本地化，使它成为一个有吸引力的宇宙学探测。
2020-04-27 astro-ph.CO astro-ph.HE
Felinic principle and measurement of the Hubble parameter
智能生命只能出现在宇宙中，宇宙的物理法则支持足够的复杂性，使智能生命的进化成为可能。即使在这些宇宙中，智慧生命也不是随机出现的，而是在某些地方实现了复杂性，例如在我们宇宙中的恒星周围。因此，不能假设智能观测者的观测点是随机的，必须对这种选择效应进行校正。在本文中，我们计算如何直接测量哈勃参数的影响时，受到的条件下，他们观察到的银河系类星系。
2013-03-29 astro-ph.CO physics.pop-ph
