Can small-scale baryon inhomogeneities resolve the Hubble tension? An investigation with ACT DR4
在重组附近的重子密度的小尺度不均匀性已经被提出来作为哈勃常数的局部和全局确定之间的紧张关系的解决方案。这些重子聚团模型对小角尺度下的宇宙微波背景各向异性功率谱作出了不同的预测。我们使用阿塔卡玛宇宙望远镜的最新数据来验证这些预测。没有证据表明重子聚集，假设一系列的参数化的时间无关的重子密度概率分布函数。推断出的哈勃常数在SH0ES测量中仍然存在很大的张力。
2021-08-10 astro-ph.CO
Differential cosmic expansion and the Hubble flow anisotropy
在$10-100~h^{-1}$ Mpc尺度上的宇宙由空隙、细丝、薄片和星系团结组成的宇宙网所支配。这些结构以不同的方式参与宇宙的全球膨胀：从非膨胀的星系团到高于平均膨胀率的空洞。本文用4534个星系和星系团的COMPOSITE样本描述了哈勃膨胀各向异性。我们主要讨论局域群静止坐标系中的偶极和四极。两者都有统计学意义上的振幅。这些各向异性，以及它们的红移依赖性，不能仅仅用Friedmann-Lemaintre-Robertson-Walker（FLRW）模型中的局域群的增强来解释，该模型在宇宙微波背景（CMB）辐射的静止坐标系中各向同性膨胀。我们用非均匀的Szekeres模型模拟宇宙的局部膨胀，这种模型在$> 100~h^{-1}$ Mpc尺度上与标准的FLRW模型相匹配，但在小尺度上表现出非运动学的相对论微分膨胀。我们限制模型与所观察到的CMB温度各向异性是一致的，同时拟合的红移变化的哈勃膨胀偶极子。我们包括的功能，以占本地虚空和“大吸引力”。虽然这自然地解释了哈勃膨胀和CMB偶极子，但模拟的四极子比观测到的要小。进一步改进以结合额外的结构可以改善这一点。这将使一些大角度CMB异常的假设，未能处理背景几何的相对论微分膨胀，一个自然的特点，解决爱因斯坦的方程不包括在目前的宇宙学标准模型的测试。
2016-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Spatial Periodicity of Galaxy Number Counts, CMB Anisotropy, and SNIa Hubble Diagram Based on the Universe Accompanied by a Non-Minimally Coupled Scalar Field
我们已经成功地建立了一个具有非最小耦合标量场$ϕ$的宇宙学模型，它不仅可以解释星系$N$ - $z$的2dF巡天所表现出的空间周期性或{ \it栅栏结构}，而且可以解释WMAP卫星观测到的宇宙微波背景辐射（CMB）温度各向异性的空间功率谱。我们模型的哈勃图也与Ia型超新星的观测结果相比较。我们的模型宇宙的标量场从核合成时期附近的极小值开始，保持在该状态足够长的时间，允许足够的时间形成CMB温度各向异性，然后在红移$z$为$\sim 1$时开始增长，随后是再现所观察到的$N$ - $z$关系的栅栏结构所需的阻尼振荡。为了实现标量场的这种行为，我们发现有必要引入一种新形式的势$V(ϕ)\propto ϕ^2\exp(-qϕ^2)$，其中$q$是常数。通过这个参数$q$，我们可以控制标量场开始增长的时期。
2008-04-26 astro-ph astro-ph.CO gr-qc
The need to refine the standard recombination theory and the Hubble tension problem
本文指出标准复合理论忽略氢原子动力学自由度激发导致复合速率被低估，纳入该效应后可使Planck与局域测量的哈勃常数吻合，从而缓解哈勃张力。
2024-07-06 astro-ph.CO
No evidence for local $H_0$ anisotropy from Tully--Fisher or supernova distances
University of Oxford（牛津大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；CNRS & Sorbonne Université（法国国家科学研究中心与索邦大学）
该研究利用Tully-Fisher和超新星距离数据，发现局部Hubble常数各向异性证据不显著，且结果与标准宇宙学模型一致。
2025-11-17 astro-ph.CO
Inferred Hubble Parameter from Gravitational Waves in a Perturbative Bianchi I Background
本文在微扰Bianchi I背景下求解引力波传播，发现与FLRW背景相比推断光度距离平均差异2.1%、最高5.9%，强调从引力波数据推断Hubble参数时需谨慎选择背景时空。
2025-07-12 astro-ph.CO gr-qc
Peculiar motion of Solar system from the Hubble diagram of supernovae Ia and its implications for cosmology
根据宇宙微波背景辐射（CMBR）的偶极各向异性确定的太阳系的特殊运动，给出了沿RA方向的速度$370$ km s $^{-1}$ $=168^{\circ}$，Dec $=-7^{\circ}$ .随后，通过对遥远射电星系和类星体的大量样本进行计数、天空亮度或红移偶极子的观测，得到了比CMBR大2到10倍的奇特运动速度，尽管在所有情况下，方向都与CMBR偶极子相匹配。本文介绍了一种新的方法，从Ia型超新星（SN Ia）的星等-红移（$m_{\rm B}-z$）哈勃图中确定其特有的运动。我们发现一个特殊的速度$1.6\pm 0.5 \times 10^3$公里秒$^{-1}$，大于CMBR值大约由四个因素，沿RA $=173^{\circ}\pm12^{\circ}$，12月$=10^{\circ}\pm9^{\circ}$，方向是在$\stackrel{<}{_{\sim}}2σ$的CMBR偶极子。由于真正的太阳运动不依赖于所采用的方法或数据集，在各种偶极子振幅之间看到的巨大差异可能意味着这些偶极子，包括CMBR的偶极子，可能不属于观测者的特殊运动。然而，不同偶极子的共同方向可能表明宇宙中的首选方向，这意味着内在的各向异性，违反了宇宙学原理，这是现代宇宙学的基石。
2022-07-13 astro-ph.CO
The stellar velocity anisotropy of strong lensing massive elliptical galaxies and its role in the inference of the Hubble parameter $H_0$ using spatially resolved kinematics
American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）；The Graduate Center of the City University of New York（纽约市立大学研究生中心）；Lehman College of the CUNY（纽约市立大学雷曼学院）；Borough of Manhattan Community College, City University of New York（纽约市立大学曼哈顿社区学院）
研究强引力透镜巨大椭圆星系的恒星速度各向异性对哈勃参数 $H_0$ 推断的影响，发现gOM模型在联合建模中能更准确地推断 $H_0$。
2026-02-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Clarifying the Hubble constant tension with a Bayesian hierarchical model of the local distance ladder
根据距离阶梯和宇宙微波背景辐射（CMB）对哈勃常数$H_0$的估计在$\sim$ 3- $σ$水平上存在差异，表明标准$Λ$ CDM宇宙学存在潜在问题。正确地解释这种张力需要模型比较计算，不仅取决于传统的“$n$ - $σ$”不匹配，而且还取决于似然性的尾部。用标准高斯最小二乘近似法不可能确定局部$H_0$似然的尾部形式，因为它需要使用非高斯分布来忠实地表示造父变星和超新星（SN）群体中的锚似然和模型离群值，并同时拟合完整的距离阶梯数据集以正确传播不确定性。我们已经开发了一个贝叶斯分层模型，描述了完整的距离阶梯，从附近的几何锚通过造父变星哈勃流SNe。该模型不依赖于任何高斯分布，允许对离群值进行建模，并避免了对任意数据切割的需要。使用Hamilton Monte Carlo从$\sim$ 3000参数联合后验中采样，当应用于离群值清理的Riess等人（2016）数据时，我们发现$H_0$ =（72.72 $\pm$ 1.67）${\rm km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}}$，以及重新引入SN离群值的（$73.15 \pm 1.78$）${\rm km\,s^{-1}\,Mpc^{-1}}$。我们对距离阶梯似然的低$H_0$尾部的高保真采样使我们能够应用贝叶斯模型比较来评估偏离$Λ$ CDM的证据。我们设置了这种比较，以得出给定距离阶梯和普朗克XIII（2016）CMB数据的…
2017-11-08 astro-ph.CO
Probing Cosmic Acceleration by Using the SNLS3 SNIa Dataset
我们利用最近公布的472颗Ia型超新星的SNLS 3样本探测宇宙加速。将这一Ia型超新星数据集与威尔金森微波各向异性探测器7年观测的宇宙微波背景各向异性数据、斯隆数字巡天数据第7版的重子声学振荡结果以及哈勃太空望远镜3号宽视场相机的哈勃常数测量相结合，我们利用Chevallier-Polarski-Linder参数化方法测量了暗能量状态方程$w$和减速参数$q$随红移的变化。我们的结果是一致的宇宙学常数在1 $σ$置信水平，没有证据表明最近的宇宙加速减慢。此外，我们考虑了三种基于不同分箱方法的分箱参数化（$w$在红移中是分段常数$z$）。得到了类似的结果，即，$Λ$ CDM模型仍然与当前的观测结果很好地兼容。
2011-07-05 astro-ph.CO
Constraints on anisotropic cosmic expansion from supernovae
我们通过估计Ia型超新星（SN Ia）哈勃图在低红移（z<0.2）的半球各向异性来检验宇宙膨胀的各向同性。我们比较最适合的哈勃图对半球和搜索的最大不对称的方向。对于一个各向同性的宇宙，我们预期只有一个小的不对称性，由于噪音和附近结构的存在。这个检验不依赖于假设的宇宙内容、假设的引力模型或宇宙的空间曲率。由于大尺度结构的可能的波动的预期进行评估的Λ冷暗物质（ΛCDM）模型，并比较超新星的数据从宪法设置为四个不同的光变曲线拟合，从而允许系统的影响进行研究。哈勃膨胀的半球形不对称性的预期数量级与观察到的数量级一致。哈勃不对称的方向是在95%的置信水平（CL）下建立的。使用MLCS 2k 2和SALT II光变曲线拟合器。在（l，b）~（-35°，-19 °）方向膨胀率最大，这与其他研究报道的方向一致。它的幅度与ΛCDM模型的预期并不矛盾。测得的哈勃各向异性为ΔH/H ~ 0.026。95% C. L。膨胀不对称性ΔH/H<0.038。
2013-05-03 astro-ph.CO gr-qc
The measurements of matter density perturbations amplitude from cosmological data
我们比较了线性物质密度扰动振幅$sigma_8$的各种物理不同的测量，这些测量是从CMB各向异性、星系团质量函数、弱引力透镜、物质功率谱和红移空间畸变的观测中获得的。我们表明，$σ_8$测量CMB引力透镜信号的基础上普朗克CMB温度各向异性数据在高多极，$\ell>1000$，矛盾的所有其他测量从剩余的普朗克CMB各向异性数据和其他宇宙学数据，在约$3.7σ$的显着性水平。因此，这些数据目前不应该与其他数据结合起来限制宇宙学参数。除了普朗克宇宙微波背景辐射温度各向异性的高多极数据外，所有其他的测量都彼此吻合，并给出了以下线性密度扰动幅度的测量：$σ_8=0.792\pm0.006$，宇宙平均密度：$Ω_m=0.287\pm0.007$，哈勃常数：$H_0 = 69.4\pm 0.6$ ~km~s $^{-1}$ ~Mpc $^{-1}$。考虑到重子声学振荡和（或）哈勃常数的直接测量数据，可以得到中微子质量和相对论性粒子数的不同约束。
2019-04-02 astro-ph.CO gr-qc
Measuring Hubble constant in an anisotropic extension of $Λ$CDM model
本研究利用CMB独立数据在各向异性扩展的$\Lambda$CDM模型中约束哈勃常数，发现各向异性与$H_0$正相关，且$10^{-14}$量级的各向异性将$H_0$张力降低约$2\sigma$。
2023-11-10 astro-ph.CO gr-qc
Measuring the Hubble constant and spatial curvature from supernova apparent magnitude, baryon acoustic oscillation, and Hubble parameter data
宇宙微波背景（CMB）各向异性（空间不均匀性）数据提供了最严格的约束哈勃常数，物质密度，空间曲率和暗能量动力学。其他的数据，敏感的演化只有空间均匀的宇宙模型的一部分，如Ia型超新星视星等，重子声学振荡距离，和哈勃参数测量，可以使用结合CMB数据更严格地约束参数。最近对CMB和非CMB数据的联合分析表明，在非平坦非倾斜暴胀模型中，略微闭合的空间超曲面更受青睐，暗能量动力学不能被排除，并且更倾向于较小的哈勃常数。我们发现，这些非CMB数据单独遵循的约束是一致的，从CMB数据单独遵循的，所以也一致，但弱于，从CMB和非CMB数据的联合分析遵循的约束。
2019-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A cosmological concordance model with dynamical vacuum term
我们证明了暗物质粒子以恒定的速率产生意味着存在一个宇宙学项，它随哈勃速率线性衰减。我们讨论的宇宙学模型，在这种情况下产生的，并测试它对观测的第一个声学峰的宇宙微波背景（CMB）各向异性谱，哈勃图的超新星Ia型（SNIa），重子声学振荡（BAO）的距离尺度和分布的大尺度结构（LSS）。我们表明，一个很好的一致性得到，虽然与一个更高的值的物质丰度比在ΛCDM模型。我们还评论的CMB各向异性谱的一般特征和宇宙符合问题。
2012-08-10 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Anisotropy in Pantheon+ supernovae
本研究利用最大似然估计量分析 Pantheon+ 超新星目录，发现宇宙膨胀速率和减速参数存在显著的偶极各向异性，表明局部宇宙异常体流引发的广义相对论效应是宇宙加速的原因。
2025-04-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Matter Dipole and Hubble Tension due to Large Wavelength Perturbations
Vellore Institute of Technology（维罗尔理工大学）；Sir P.T. Sarvajanik College of Science（S.P.T.萨瓦贾尼克理学院）；Indian Institute of Technology, Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本文分析CatWISE2020类星体偶极各向异性，发现大波长绝热模式贡献不足，但超视界曲率扰动可增强局部哈勃常数，解释哈勃张力。
2025-10-15 astro-ph.CO
Using lower-redshift, non-CMB, data to constrain the Hubble constant and other cosmological parameters
我们使用更新的哈勃参数和重子声学振荡数据，以及其他较低的红移Ia型超新星，Mg II反射测量类星体，类星体角尺寸，H II星暴星系，和阿马蒂相关的伽马射线暴数据，共同约束宇宙学参数在6个宇宙学模型。联合分析提供了独立于模型的哈勃常数$H_0=69.7\pm1.2$ $\rm{km \ s^{-1} \ Mpc^{-1}}$和当前非相对论物质密度参数$Ω_{m0}=0.295\pm0.017$的测定。这些误差条比来自普朗克TT、TE、EE+低辐射+透镜宇宙微波背景各向异性数据的平坦$Λ$ CDM模型中的相应误差条大2.2和2.3倍。基于偏差信息准则（DIC），平坦的$Λ$ CDM模型是最受青睐的，但也不排除有温和的暗能量动力学和小的空间曲率。
2022-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Quantifying the CMB Degeneracy Between the Matter Density and Hubble Constant in Current Experiments
我们重新审视退化之间的哈勃常数，$H_0$，和物质密度，$Ω_m$，目前的宇宙微波背景（CMB）的标准$ΛCDM$模型的观测。我们表明，普朗克，威尔金森微波各向异性探测器（WMAP），南极望远镜（SPT），和阿塔卡马宇宙学望远镜偏振计（ACTPol）的温度功率谱产生不同的值的指数$x$从最小化的产品$Ω_mH_0^x$的方差。来自不同数据集的$x$的分布不遵循$H_0$或$Ω_m$的马尔可夫链蒙特卡罗（MCMC）最佳拟合值。特别引人注目的是普朗克多极$\ell\leq800$（$x=2.81$）和WMAP（$x = 2.94$）之间的差异，尽管它们的最佳拟合宇宙学非常相似。我们使用Fisher矩阵分析表明，事实上，这个范围内的指数值是完全一样的预期在$ΛCDM$的多极覆盖和功率谱的不确定性，为每个实验。我们发现，在$x$从普朗克$\ell \leq 800$和WMAP数据的差异解释的转折点之间的关系$x$和最大有效多极，在周围$\ell=700$。$x$的值是由几个物理效应决定的，我们强调了引力透镜对高多极测量的重大影响。尽管从不同的CMB实验的$H_0$值的传播，实验是一致的，他们的采样的$Ω_m-H_0$简并性，并没有显示证据需要新的物理或存在显着低估的系统学根据这些测试。Fisher计算可用于预测未来实验的$Ω_m-H_0$简并度。
2021-01-25 astro-ph.CO
Elucidating $Λ$CDM: Impact of Baryon Acoustic Oscillation Measurements on the Hubble Constant Discrepancy
我们研究了重子声振荡（BAO）尺度测量的影响之间的差异的哈勃常数（$H_0$）推断从本地距离阶梯和普朗克宇宙微波背景（CMB）数据。虽然单独的BAO数据不能约束$H_0$，但我们表明，将最新的BAO结果与WMAP，Atacama宇宙学望远镜（ACT）或南极望远镜（SPT）CMB数据相结合，产生的$H_0$值$2.4-3.1σ$低于距离阶梯，独立于普朗克，这种向下的拉力在一些早期的分析中不太明显，这些分析只使用了角度，平均BAO尺度约束，而不是完整的各向异性信息。同时，BAO和CMB数据的组合也不利于普朗克高多极温度功率谱所偏好的较低的$H_0$值。结合银河系和Lyman-$α$森林（Ly $α$）BAO与原始氘丰度的精确估计，得到了平坦$Λ$ CDM模型的$H_0=66.98\pm1.18$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$.这个值是完全独立的CMB各向异性的约束，是$3.0σ$低于最新的距离阶梯约束，虽然$2.4σ$张力也存在于星系BAO和LY $α$ BAO之间。这些结果表明，这是不可能的解释$H_0$的分歧，仅与普朗克数据的系统误差。事实上，即使在删除任何一个数据集之后，紧张局势仍然存在，这使得这个有趣的难题更加难以解决。
2018-01-31 astro-ph.CO
Fine-tuning challenges for the matter bounce scenario
一个具有长时间收缩的弹跳宇宙，在此期间，当宇宙学上可观察到的尺度离开哈勃视界时，平均密度是无压的（与物质的状态方程相同），被提出来作为产生绝热标量扰动的近尺度不变谱的解释。这种情况的一个众所周知的问题是，除非被抑制，否则与各向异性相关的能量密度比无压物质增长得更快，因此类物质相是不稳定的。以前的模型在类物质相之后引入了一个ekpyrotic相，以防止各向异性产生混乱的mixmaster行为。然而，在这项工作中，我们指出，除非首先抑制各向异性，否则类物质相将永远不会开始，并且抑制各向异性需要非凡的指数微调。
2016-11-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing modified gravity models with recent cosmological observations
利用最近公布的SNLS 3 Ia型超新星样本、Wilkinson微波各向异性探测器7年观测的宇宙微波背景各向异性数据、Sloan数字巡天7年观测的重子声学振荡结果、以及利用哈勃太空望远镜上的宽视场照相机3进行的最新哈勃常数测量。考虑的MG模型包括Dvali-Gabadadze-Porrati（DGP）模型、两个$f(R)$模型和两个$f(T)$模型。我们发现，与$Λ$ CDM模型相比，MG模型不能导致$χ^2_{min}$的明显减少。对AIC和BIC模型的分析表明，最简单的宇宙学常数模型（$Λ$ CDM）仍然是目前数据所偏爱的，而DGP模型则受到强烈的排斥.此外，从观测约束出发，我们还重构了模型中生长因子的演化。我们发现，目前可用的增长因子数据是不足以区分这些MG模型从$Λ$ CDM模型。
2012-05-07 astro-ph.CO gr-qc
An Improved Distance to NGC 4258 and its Implications for the Hubble Constant
NGC 4258是建立河外距离标度和估算哈勃常数（Ho）的关键星系。星系核中的水脉泽围绕其超大质量黑洞运行，并且可以对它们的位置、速度和加速度进行非常长的基线干涉测量观测，以给出到星系的角直径距离的几何估计。我们改进了技术，以获得模型参数值，减少统计和系统的不确定性相比，以前的分析。我们发现NGC 4258的距离是7.576 +/- 0.082（统计）。+/- 0.076（系统）Mpc.用这个作为造父变星-超新星Ia距离阶梯的唯一校准源，结果是Ho = 72.0 +/- 1.9 km/s/Mpc，与银河系双星和LMC中分离食双星的几何距离一致，我们发现Ho = 73.5 +/- 1.4 km/s/Mpc。与NGC 4258的距离增加也提供了一个新的红巨星分支的尖端的校准，M_{F814W} = -4.01 +/- 0.04$ mag，与基于LMC的校准相比，Ho的确定具有减少的系统误差，因为它是在相同的哈勃空间望远镜测光系统上测量的，并且通过与SN Ia宿主晕相似的低消光。结果是Ho = 71.1 +/- 1.9 km/s/Mpc，与造父变星路线的结果非常一致，并且当使用来自NGC 4258的相同校准和相同的SN Ia哈勃图截距开始和结束两个距离阶梯时，Ho没有差异。
2019-11-18 astro-ph.CO astro-ph.GA
The impact of anisotropic sky-sampling on the Hubble constant in numerical relativity
本研究利用数值相对论模拟和光线追踪生成合成超新星星表，发现各向异性天空采样可导致哈勃常数推断产生4-6%的偏差，表明考虑膨胀各向异性或可降低哈勃张力的显著性。
2024-02-15 astro-ph.CO gr-qc
Modeling the Images of Relativistic Jets Lensed by Galaxies with Different Mass Surface Density Distributions
模拟了不同质量面密度分布的星系通过引力透镜产生的河外源相对论喷流图像。特别是，以下模型的引力透镜的质量分布被认为是：一个奇异的等温椭球，一个等温椭球的核心，两个和三个组件的模型与星系盘，晕，和隆起。模型化的图像之间进行比较，并与现有的观察。在多分量模型中，引力透镜系统B0218+357存在不同的参数。这些集允许观察到的系统的几何形状和紧凑的核心图像的强度比被获得，但它们导致显着的变化，从建模结果确定的哈勃常数。
2011-03-10 astro-ph.CO astro-ph.HE
Planck 2015 constraints on the non-flat $Λ$CDM inflation model
我们使用非平坦$Λ$ CDM模型中早期暴胀期间量子涨落产生的能量密度不均匀性功率谱研究了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）各向异性数据。与早期对非平坦模型的分析不同，非平坦模型假设能量密度不均匀性的幂律功率谱不一致，我们发现普朗克2015年的数据本身以及与重子声学振荡测量相结合的数据，都相当好地拟合了一个封闭的$Λ$ CDM模型，其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之几。在这个模型中，测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值，闭合的$Λ$ CDM模型相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况具有降低的功率，并且可以部分地减轻低多极CMB温度各向异性不足，并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束，代价是稍微恶化对较高多极CMB温度各向异性数据的拟合。我们的结果很有趣，但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic Distance Ladder in Pantheon+ Supernovae
本研究分解Pantheon+ Ia型超新星样本，发现造父变星-超新星距离阶梯存在各向异性，H₀角变幅最高达4 km/s/Mpc，该变化超SH0ES测量误差但不足以解释哈勃常数差异，成因或为宇宙学原理失效或小样本统计涨落。
2023-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
