First cosmological constraints combining Planck with the recent gravitational-wave standard siren measurement of the Hubble constant
最近对中子星双星系统GW 170817并合产生的引力波和电磁辐射的观测,开启了利用标准塞壬来限制哈勃常数值的可能性。而报道的$H_0=70_{-8}^{+12}$在$68 \%$ C. L.比最近通过造父变星观测得到的结果要弱得多,它不需要任何形式的宇宙距离阶梯,可以被认为是互补的,原则上更保守。在这里,我们结合,第一次,新的测量与普朗克宇宙微波背景观测的$12$参数扩展$Λ$ CDM方案,其中哈勃常数是弱约束的CMB数据单独和绑定到一个低值$H_0=55^{+7}_{-20}$ km/s/Mpc在$68 \%$ C. L。我们指出,GW 170817约束的非高斯形状,使较低的值的哈勃常数与观测最差的协议比预期从高斯形式。因此,新的GW 170817哈勃常数测量的加入大大减少了允许的参数空间,提高了中微子质量,曲率和暗能量状态方程等几个参数的宇宙学界限。
2017-10-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Search for sterile neutrinos in holographic dark energy cosmology: Reconciling Planck observation with the local measurement of the Hubble constant
我们利用最新的观测数据在全息暗能量宇宙学中寻找不育中微子。为了进行分析,我们使用了当前的宇宙学观测,包括宇宙微波背景温度功率谱数据从普朗克任务,重子声学振荡测量,Ia型超新星数据,红移空间畸变测量,剪切弱透镜观测数据,普朗克透镜测量,以及最新的直接测量$H_0$。结果表明,与$Λ$ CDM宇宙学相比,含无菌中微子的全息暗能量宇宙学能更好地缓解普朗克观测与直接测量$H_0$之间的紧张关系.一旦我们将$H_0$测量纳入整体拟合中,我们发现可以给出全息暗能量宇宙学中存在无菌中微子的暗示。在全数据组合的约束下,我们得到了$N_{\rm eff}= 3.76\pm0.26$和$m_{ν,\rm sterile}^{\rm eff}< 0.215\,\rm eV$,表明在全息暗能量宇宙学中对$ΔN_{\rm eff}>0$的探测是在$2.75σ$水平上进行的,目前的观测更倾向于无质量或很轻的无菌中微子.
2017-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconstructing a large-scale matter-density contrast profile to reconcile Pantheon+ supernovae with DESI DR2 BAO in an inhomogeneous universe
Tohoku University(东北大学);Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA)(中央研究院天文及天文物理研究所);Nagoya University(名古屋大学)
研究通过线性关系将CMB观测得到的视界尺度哈勃参数与局部尺度哈勃参数联系起来,利用Pantheon+Ia型超新星和DESI DR2 BAO数据,构建包含八个分层壳体的不均匀宇宙模型,以解释哈勃参数的不一致。
2026-04-07 astro-ph.CO
$νΛ$CDM: Neutrinos help reconcile Planck with the Local Universe
如果我们把自己限制在平坦$Λ$ CDM的标准六参数模型中,那么目前对低红移和高红移宇宙的测量就会处于紧张状态。这种紧张关系有两个部分。首先,普朗克卫星的数据表明,物质扰动的标准化程度高于星系团的局部测量。第二,从局部距离-红移测量中得出的宇宙膨胀率$H_0$,明显高于用星系巡天中的声学尺度和普朗克数据作为标准标尺所推断的宇宙膨胀率。添加一个不育中微子物种改变了声学尺度,使两者一致;同时,增加质量的活动中微子或不育中微子可以抑制结构的增长,使集群数据更好地协调。对于我们的基准数据集组合,具有群集的统计误差,具有大质量无菌中微子的模型显示了3.5 $σ$证据,证明质量为非零,并且更强烈地拒绝了极小模型。一个有大量活动中微子和一个无质量的惰性中微子的模型同样是首选。一个eV级的无菌中微子质量--对短基线和反应堆异常感兴趣--完全在允许的范围内。我们要提醒的是:1)任何数据集中未知的天体物理系统误差都可能削弱这一结论,但它们需要数倍于已知误差才能完全消除张力; 2)我们发现的结果与不包括星团测量的分析存在一定差异; 3)即使包括新的中微子物理学,数据集之间仍然存在一定的张力。
2014-01-02 astro-ph.CO hep-ph
A gigaparsec-scale local void and the Hubble tension
我们探讨了使用千兆秒差距尺度的局部空洞来调和哈勃张力的可能性。这样一个千兆秒差距尺度的空洞可以由多流暴胀产生,其中可观测宇宙的不同部分遵循不同的暴胀轨迹。研究了这种空洞对宇宙学观测的影响,特别是涉及超新星、重子声学振荡(BAO)和动力学Sunyaev-Zel'dovich(kSZ)效应的宇宙学观测。作为一个基准模型,1.7Gpc的尺度,边界宽度0.7Gpc和密度对比度-0.14可能会缓解哈勃的紧张。
2019-12-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological Collider Searches beyond the Hubble Scale with Planck Data
Tufts University(塔夫茨大学);Institute for Advanced Study, Princeton(普林斯顿高等研究院);New York University(纽约大学);Tsinghua University(清华大学)
本文利用普朗克数据探索宇宙碰撞探测中非高斯性,发现重标量粒子介导的非高斯性在普朗克尺度外的特征,首次检测到非高斯性证据。
2026-03-16 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Investigating the Hubble Constant Tension -- Two Numbers in the Standard Cosmological Model
当前的哈勃常数张力通常是通过比较仅对$H_0$的约束来表示的。然而,在标准的$Λ$ CDM模型中,复合后的背景宇宙演化是由两个参数决定的:哈勃常数($H_0$)和今天的物质能量分数($Ω_{\rm{m}}$)。因此,如果我们在$H_0$ - $Ω_{\rm{m}}$平面中单独地比较所有约束,(1)各种约束可以尽可能独立地被处理,(2)单侧约束更容易考虑,(3)不同约束之间的兼容性可以以更鲁棒的方式被查看,(4)每个约束的模型依赖性是清楚的,以及(5)可以更有效地看到非标准模型是否能够协调张力中的所有约束。我们进行了系统的比较,不同的约束在$H_0$ - $Ω_{\rm{m}}$空间的基础上一个平坦的$Λ$ CDM模型,对待他们尽可能分开。沿着不同简并方向的约束在空间的一个区域中始终重叠,造父变星变量校准超新星的局部测量是最外围的,其次是时间延迟强透镜结果。考虑到一些非标准物理可能调和的限制,我们提供了一个一般性的讨论,在高,中,或低的红移修改的非标准模型,和当地环境因素的影响。由于个体约束对修正模型的反应不同,如果没有一个约束具有未考虑的系统效应,非标准模型就不容易协调所有约束。
2020-11-23 astro-ph.CO hep-ph
The Dark Side of the Universe after Planck
最近公布的普朗克数据表明,在$Λ$ CDM模型中,哈勃常数$H_0$比哈勃空间望远镜计划(HST)的小,物质成分$Ω_m$比超新星遗产巡天(SNLS)的大。在本文中我们发现,尽管暗辐射的引入可以缓和普朗克和HST之间的$H_0$的张力(来自普朗克+WMAP极化(WP)+重子声振荡(BAO)+超新星Union 2.1的组合580 SNe(Union 2.1)+HST的汇编数据集的$68\%$ CL处的$ΔN_{\rm eff}=0.536_{-0.224}^{+0.229}$),但普朗克的$Ω_m$仍然不能很好地与SNLS的兼容。在$w$ CDM模型中,Planck和其他天体物理数据之间的紧张关系可以得到明显的缓解,这些数据的组合更倾向于一种幻影状的暗能量,其CL值大于$95\%$ CL值:$w=-1.15\pm 0.07$和$w=-1.16\pm 0.06$分别来自Planck+WP+BAO+Union2.1+HST和Planck+WP+BAO+SNLS+HST的$68\%$ CL值.从统计学的角度来看,没有证据表明存在随时间演化的状态方程(与Planck+WP+BAO+SNLS+HST组合的常数状态方程相比,$Δχ^2=-0.3$)。
2014-02-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dressed Power-law Inflation with Cuscuton
我们研究了具有cuscuton的缀饰暴胀,并找到了一个新的精确幂律解。众所周知,传统的幂律暴胀理论与普朗克数据是不一致的。与此标准的知识相反,我们发现,幂律暴胀与cuscuton可以与普朗克数据。此外,我们认为,cuscuton一般改善通货膨胀模型,使预测与观察一致。
2019-02-21 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
New Limits on Coupled Dark Energy from Planck
最近,普朗克合作组织发表了第一篇宇宙学论文,提供了高分辨率的全天空宇宙微波背景(CMB)温度各向异性图。理解我们宇宙目前的加速膨胀是由未知的能量成分(暗能量)还是广义相对论的修正(修正引力)驱动的至关重要。本文研究了具有相互作用强度参数$beta$的经典标量场与冷暗物质非平凡耦合的耦合暗能量模型。仅使用普朗克数据,我们得到暗扇区之间的相互作用强度在$95%$置信水平下被约束为$beta < 0.102$,比仅使用WMAP 9数据得到的结果更严格.结合普朗克观测数据和其他探测器,如重子声学振荡(BAO)、Ia型超新星“联盟2.1”汇编和CMB透镜观测数据,我们发现了相互作用强度$beta < 0.052$($95%$ C.L.)的严格约束。有趣的是,我们还发现了非零耦合$beta = 0.078 pm 0.022$($68%$ C.L.)当我们一起使用普朗克,“SNLS”超新星样本,以及哈勃太空望远镜(HST)的哈勃常数的先验时。耦合暗能量模型的证据主要来自普朗克测量的哈勃常数和HST的本地直接$H_0$探测之间的约束之间的张力。
2013-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on brane inflation after Planck 2015: Impacts of the latest local measurement of the Hubble constant
通过在全局拟合中考虑哈勃常数的最新局部测量,研究了三种典型膜暴胀模型的观测约束。在我们的分析中,我们还使用了其他观测数据,包括普朗克2015 CMB数据,BICEP 2/Keck阵列B模式数据和重子声学振荡数据。已有的研究表明,加入最新的本地$H_{0}$测量值有利于获得更大的谱指数,并且可以对暴胀模型的选择产生重要影响。在这项工作中,我们调查的膜膨胀模型的状态的影响。我们发现,当考虑直接的$H_{0}$测量时,在$2σ$能级范围内,膜膨胀的原型模型仍然与当前的观测数据符合得很好.对于KKLMMT模型,考虑$H_{0}$测量允许将参数$β$的范围放大到${\cal O}(10^{-2})$,这稍微简化了微调问题。对于IR DBI模型,添加$H_{0}$测量值不会提供更好的拟合。这些结果表明,新的$H_{0}$先验的考虑可以对膜膨胀模型产生相当大的影响。最后,我们证明了当$β\lesssim 1.1$时,IR DBI暴胀模型中的等边非高斯性与当前CMB数据在1 $σ$水平上是相容的。
2018-07-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological discordances III: more on measure properties, Large-Scale-Structure constraints, the Hubble constant and Planck
宇宙学数据集之间的一致性对于正在进行的和未来的宇宙学分析至关重要。我们首先调查的问题的稳定性和适用性的一些时刻为基础的不一致措施,多个数据集。我们表明,最近推出的不一致性指数(IOI)是数值稳定的,同时它可以应用于多个数据集。我们使用一个说明性的建设的约束,以及一个例子与真实的数据集(即WMAP与普朗克)显示的应用程序的Karhunen-Loeve分解的不一致性措施的一些限制。其次,我们执行各种一致性分析,使用IOI之间的多个当前数据集,而\textit{working with the entire common parameter spaces}。我们发现目前的大尺度结构(LSS)数据集(普朗克CMB透镜,DES透镜聚类和SDSS RSD)都是相互一致的。这被发现是不是普朗克温度(TT)与极化(TE,EE)的数据,其中存在中度不一致的情况下。值得注意的是,我们发现一个强烈的不一致,联合LSS探针和普朗克与IOI=5.27,和DES和普朗克与IOI=3.14之间的适度紧张。接下来,使用IOI度量,我们比较了来自五个独立探测器的哈勃常数。我们确认了局域测量(SH 0 ES)和普朗克之间以及H 0 LiCOW和普朗克之间的先前强张力,但也发现了SH 0 ES测量和IOI=6.73的联合LSS探针之间(即1D中的3.7- $σ$)以及联合LSS和IOI=8.59的联合探针SH 0 ES…
2019-10-03 astro-ph.CO gr-qc
Quantum Hubble horizon
本文讨论了从哈勃视界的量子性质中获得宇宙学相关效应的可能性。根据E.~ Bianchi和C.~ Rovelli in Phys.修订版本\ D { \bf 84}(2011)027502我们探索了哈勃视界的普朗克尺度离散性与旋转对称性变形之间的关系。我们表明,所谓的$q$ -变形在一个自然的方式导致在非常早期的宇宙凝聚的机制。我们认为,这提供了一个可能的解决方案的问题,初始同质性在开始的通货膨胀。此外,我们进行熵分析的量子哈勃视界,并表明,$Λ$ CDM模型可能产生的线性(在视界面积)校正的贝肯斯坦-霍金熵。在此基础上,我们证明了当前的加速膨胀可以与哈勃体积中的熵减少相关联。这些结果为探索普朗克尺度效应与我们宇宙观测相关特征之间的关系开辟了新的途径。
2018-06-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Exploring Early Dark Energy solution to the Hubble tension with Planck and SPTPol data
解决长期存在的哈勃张力的一个有希望的想法是假设在重组前的宇宙中存在一种新的次主导暗能量,传统上称为早期暗能量(EDE)。如图所示,在Refs。\cite{Hill:2020osr,Ivanov:2020ril}宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)数据对这一提议施加了严格的限制。在这里,我们重新审视这些强边界考虑普朗克CMB温度各向异性数据在大角度尺度和SPTPol偏振和透镜测量。正如参考文献\cite{Chudaykin:2020acu}中所提倡的,这种组合数据方法预测了与$Λ$ CDM预期一致的CMB透镜效应,并允许有效地探测大角度尺度和小角度尺度。结合普朗克和SPTPol CMB数据与全形状BOSS可能性和信息测光LSS调查中的EDE分析,我们发现的哈勃常数$H_0=69.79\pm0.99\,{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$和EDE分数$f_{\rm EDE}<0.094\,(2σ)$。这些边界获得不包括本地距离阶梯测量$H_0$(SH0 ES)缓解哈勃紧张的$2.5σ$的水平。进一步包括SH0 ES数据,我们获得了与SH0 ES完全一致的$H_0=71.81\pm1.19\,{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$和$f_{\rm EDE}=0.088\pm0.034$。我们还发现,较高的$H_0$值不会显著恶化对LSS数据的拟合。总的来…
2021-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Improved Planck constraints on axion-like early dark energy as a resolution of the Hubble tension
本文利用普朗克NPIPE数据重新分析轴子型早期暗能量模型,发现EDE最大贡献分数小于0.061,哈勃常数被限制在66.9至69.5 km/s/Mpc之间,数据不支持显著EDE成分,仍存在3.7σ哈勃张力。
2023-11-01 astro-ph.CO hep-ph
Hot New Early Dark Energy bridging cosmic gaps: Supercooled phase transition reconciles (stepped) dark radiation solutions to the Hubble tension with BBN
本研究提出基于暗希格斯一阶相变的热新型早期暗能量模型,通过复合前两次相对论自由度增加缓解哈勃张力,且符合BBN限制,还预言了可观测的引力波等信号。
2024-04-10 astro-ph.CO hep-ph
A Whole Cosmology View of the Hubble Constant
哈勃常数$H_0$是宇宙膨胀率在某一时间(现在)的值,如果不考虑整个膨胀历史和宇宙学,就不能成功地调整。我们概述了一些条件,如果不完全“不去”是"不感谢“,表明改变膨胀历史,例如采用动态暗能量,不能调和不同的演绎$H_0$没有扰乱其他一些宇宙学测量。
2023-01-23 astro-ph.CO
Reconciling Hubble Constant Discrepancy from Holographic Dark Energy
全息暗能量(HDE)描述了宇宙红外区的真空能量,其总能量达到避免坍缩成黑洞的极限。HDE预测,暗能量状态方程从大于$-1$状态过渡到小于$-1$状态,加速宇宙的速度在早期较慢,在晚期较快。我们提出HDE作为一种新的{ \it物理}分辨率的哈勃常数之间的差异宇宙微波背景(CMB)和本地测量。利用Planck CMB和星系重子声振荡(BAO)数据,我们拟合了哈勃常数的HDE预测值为$H_0^{}\!=\, 71.54\pm1.78\,\mathrm{km\,s^{-1} Mpc^{-1}}$,与LMC造父变星标准(R19)在$1.4σ$水平上的局域$H_0^{}$测量值一致.结合Planck+BAO+R19,我们找到了HDE参数$c=0.51\pm0.02$和$H_0^{}\! = 73.12\pm 1.14\,\mathrm{km \,s^{-1} Mpc^{-1}}$,它们在所有红移下都能拟合宇宙学数据。未来的CMB和大规模结构调查将进一步测试全息场景。
2020-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Deriving the Hubble constant using Planck and XMM-Newton observations of galaxy clusters
通过Sunyaev Zeldovich(SZ)效应在X射线和微波波长下观测星系团,确定哈勃常数的值的可能性早已为人所知。以前的测量一直受到观测数据中相对较大的误差和严重偏差的困扰,例如,由集群三轴性和块状。\textit{Planck}的出现使我们能够映射康普顿参数y,即SZ效应的幅度,在中间星团中心半径处具有前所未有的精度,这反过来又允许与X射线测量进行详细的空间分辨比较。鉴于这种更高质量的观测数据,我们开发了一种贝叶斯方法,该方法结合了从大规模集群的流体动力学模拟中获得的集群内介质物理学的先验知识,具有测量不确定性。我们将我们的方法应用到61个红移z < 0.5的星系团的样本中,用普朗克和XMM-牛顿观测,发现H_0=67 \pm 3 km s^{-1} Mpc^{-1}。
2019-03-25 astro-ph.CO
Resolving the Hubble tension with Early Dark Energy
本文通过频率派剖面似然分析规避先验体积效应,结合Planck、BOSS、DES和SH0ES数据约束EDE,证明EDE可将$H_0$提升至与SH0ES相符,是缓解哈勃张力的可行方案。
2022-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Energy at early times and ACT: a larger Hubble constant without late-time priors
在本文中,我们适合早期暗能量(EDE)(在重组前的膨胀率的增加)的两个模型相结合的阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)测量的宇宙微波背景(CMB)的数据从WMAP或普朗克卫星,以及测量的重子声振荡和未校准的超新星光度距离。我们研究了唯象的类轴子势(axEDE)和经历一阶相变的标量场(NEDE)。我们发现,对于这两个模型的“普朗克自由”分析产生非零EDE在> 2西格玛和增加值为$H_0 \sim 70-74$公里/秒/百万分之一秒,与当地的测量兼容,不包括任何事先$H_0 \sim 70-74$。另一方面,包含普朗克数据将EDE贡献限制在仅95% C.L.的上限。对于axEDE,普朗克和ACT的组合导致约束比单独使用普朗克弱30%,并且没有剩余的哈勃张力。另一方面,NEDE在普朗克+ACT分析中受到更强的约束,哈勃张力保持在$\sim 3σ$,说明CMB数据能够区分EDE模型。我们探讨了普朗克和ACT数据之间的明显不一致,发现它(主要)来自于$\sim 1000$和$\sim 1500$周围多极温度功率谱之间的轻微张力。最后,通过模拟分析的ACT数据,我们表明,EDE的偏好是不驱动的信息缺乏时,在高$\ell$删除普朗克数据,和LCDM适合的基准EDE宇宙学的结果在$\{H_0,ω_{\rm cdm}\}$的显着偏差。更准确地测量$\ell\sim 2500$和EE之上的TT功率谱在$\e…
2021-09-24 astro-ph.CO hep-th
Gravity in the Era of Equality: Towards solutions to the Hubble problem without fine-tuned initial conditions
对宇宙膨胀率($H_0$)的不一致测量可能标志着超出标准宇宙学模型的物理学。在这里,我描述了两种早期的修正引力机制,它们通过在物质辐射相等的时代增加膨胀率来调和$H_0$的值。这些机制基于可行的Horndeski理论,需要比具有振荡标量场的早期暗能量少得多的微调初始条件。在不完美的平等暗能量(IDEE)中,初始能量密度比辐射稀释得慢,但比物质稀释得快,自然在平等时代达到峰值。最小的IDEE模型,一个立方伽利略子,太受宇宙微波背景(普朗克)和重子声学振荡(BAO)的限制,以减轻$H_0$紧张。在增强早期引力(EEG)中,标量场的值调制了宇宙学的引力强度。最小EEG模型,指数耦合立方Galileon,给出Planck+BAO值$H_0=68.7 \pm 1.5$(68 c.l.),将与SH0 ES的张力从$4.4σ$降低至$2.6σ$。此外,伽利略对宇宙加速的贡献可能通过后期宇宙幻影膨胀(LUPE)来调和$H_0$。LUPE、EEG和$Λ$的组合将Planck、BAO和SH0ES之间的张力降低到$2.5σ$。我还将描述基于局部重力测试、原始元素丰度和引力波的耦合伽利略子的额外测试。虽然需要进一步的模型构建来完全解决$H_0$问题并满足所有可用的观测,但这些例子显示了解决爱因斯坦广义相对论之外的宇宙学张力的丰富可能性。
2020-06-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Estimating cosmological parameters by the simulated data of gravitational waves from the Einstein Telescope
利用第三代引力波探测器--爱因斯坦望远镜,研究了引力波(GW)作为标准警报器对宇宙学参数的约束能力。我们模拟了从100到1000 GW事件的光度距离和红移测量。我们使用两种不同的算法来约束宇宙学参数。对于哈勃常数$H_0$和暗物质密度参数$Ω_m$,我们采用马尔可夫链蒙特卡罗方法。我们发现,约500-600 GW的事件,我们可以约束哈勃常数的准确性与\textit{Planck}温度数据和\textit{Planck}透镜相结合的结果,而对于暗物质密度,GWs单独似乎不能提供的约束,作为好的哈勃常数; 1000 GW的事件的灵敏度是略低于\textit{Planck}数据。它应该需要超过1000个事件才能匹配\textit{Planck}灵敏度。然而,为了分析暗能量更复杂的动力学性质,即,在状态方程$w$的基础上,我们采用了一种新的非参数方法:高斯过程。我们可以直接从观测到的每一次红移的光度距离重建$w$。在低红移区,我们发现,约700 GW的事件可以给出的$w(z)$的约束相媲美的一个常数$w$的\textit{Planck}数据与Ia型超新星的约束。这些结果表明,引力波作为探测宇宙学参数的标准警报器可以为现有的实验提供一个独立的和补充的选择。
2017-02-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Hubble Tension in Light of the Full-Shape Analysis of Large-Scale Structure Data
SH 0 ES合作项目中哈勃常数的直接晚期测量值与普朗克合作项目中基于$Λ$ CDM模型的早期宇宙测量值之间的不一致,至少在原则上可以用早期宇宙中的新物理来解释。最近,将大尺度结构的有效场论应用于SDSS/BOSS数据的功率谱的完整形状,揭示了一种新的、相当强大的方法来测量哈勃常数和其他来自大尺度结构巡天的宇宙学参数。有鉴于此,我们分析了早期宇宙物理学的两个模型,早期暗能量和摇滚乐,旨在显着改善哈勃紧张。在包括从普朗克,BAO和超新星测量的完整形状的信息,我们发现,这些模型引入的宇宙学参数的简并性很好地打破了数据,所以这两个模型并没有显着改善张力。
2021-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological discordances II: Hubble constant, Planck and large-scale-structure data sets
本文系统地研究了从普朗克的膨胀历史、大尺度结构(LSS)和宇宙微波背景(CMB)的各种现有数据中得到的宇宙学约束之间的一致性。我们运行(不)一致性测试,在每一个集和跨集使用最近推出的不一致性指数(IOI)能够解剖两个或多个数据集之间的不一致。首先,我们比较了五种不同方法对$H_0$的约束,发现当去除局部$H_0$测量时,IOI从2.85下降到0.88(在Jeffreys尺度上)。这似乎表明,当地的测量是一个离群值,因此有利于系统的解释。我们发现一个温和的不一致性(IOI=2.61)普朗克温度和极化。我们发现,目前的LSS数据集,包括WiggleZ,SDSS RSD,CFHTLenS,CMB透镜和SZ集群计数,是一致的一个与另一个,当所有组合。然而,我们发现普朗克和个人或合并LSS探针之间的持续适度的不一致。对于Planck TT+lowTEB与单个LSS探针,IOI跨越2.92- 3.72的范围,并且当加入偏振数据时增加到3.44- 4.20。在最保守的情况下,联合LSS与组合普朗克温度和极化的IOI为2.83。但如果将普朗克低TEB添加到联合LSS中以约束$τ$并打破简并,普朗克和联合LSS数据之间的不一致性将增加到中等范围的高端,IOI=4.81。无论是由于数据中的系统效应还是由于基础模型,这些不一致都需要解决。最后,我们使用LSST进行预测计算,发现普朗克和未来的LSS数据之…
2017-10-31 astro-ph.CO gr-qc
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
New constraint on Early Dark Energy from Planck and BOSS data using the profile likelihood
早期宇宙中的一种类似暗能量的成分,被称为早期暗能量(EDE),是对哈勃张力的一种提议的解决方案。目前,在文献中还没有达成共识,是否EDE可以同时解决哈勃张力,并提供一个足够的适合从宇宙微波背景(CMB)和宇宙的大尺度结构的数据。在这项工作中,我们从普朗克CMB和重子振荡光谱巡天(BOSS)的全形聚类数据解构当前的限制,以了解文献中不同结论的起源。我们使用两种不同的分析,一个网格采样和配置文件的可能性,调查目前的限制是否遭受体积效应后边缘化,并偏向于一些值的EDE分数,$f_\mathrm{EDE}$。我们发现,$f_\mathrm{EDE}$允许的数据强烈地依赖于特定的选择的其他参数的模型,这些参数的几个选择更喜欢更大的值的$f_\mathrm{EDE}$比在马尔可夫链蒙特卡罗分析。这表明,体积效应是文献中不一致的原因。受此启发,我们使用配置文件似然分析EDE模型,并计算$f_\mathrm{EDE}$的置信区间,发现$f_\mathrm{EDE} = 0.072\pm 0.036$($68\%$ C.L.)。这个置信区间不受体积效应的影响,因此,我们的方法产生更强大的约束EDE,并提供了一个强大的工具来了解EDE是否是一个可能的解决方案,哈勃张力。
2022-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Axion hot dark matter bounds after Planck
我们使用后普朗克时代的宇宙学观测来推导热产生的宇宙学轴子的极限。在早期宇宙中,这种轴子对辐射密度有贡献,后来又对热暗物质部分有贡献。在95% C. L时,上限m_a < 0.67 eV.在对未知中微子质量进行边缘化处理后,分别利用普朗克和WMAP的CMB温度和偏振数据、SDSS-DR 7中提取的晕物质功率谱以及卡内基哈勃计划根据哈勃空间望远镜重点项目样品的重新校准发布的局域哈勃膨胀率H_0。不考虑局域H_0的测量,使m_a的上限放宽到0.86eV,而仅用Planck+WMAP将轴子的质量限制在1.01eV,这是第一次仅用CMB数据得到m_a的上限。因此,我们的轴子极限对普朗克推断的H_0和局部测量值之间的张力并不十分敏感。这与中微子质量总和的上限形成对比,我们发现在95% C. L.时,中微子质量总和的上限为0.27 eV。结合所有上述观察,仅从CMB数据得到0.84 eV。
2013-10-21 astro-ph.CO hep-ph
Updated fundamental constant constraints from Planck 2018 data and possible relations to the Hubble tension
我们提出了更新的精细结构常数,$α_{\rm EM}$,和有效的电子静止质量,$m_{\rm e}$,在宇宙学复合时代的变化的约束。这两个基本常数直接影响红移$z\simeq 1100$的电离历史,从而修正了用{ \it Planck }精确测量的宇宙微波背景(CMB)的温度和偏振各向异性。由于{ \it Planck} 2018偏振数据的改进,对$α_{\rm EM}$的约束略微收紧,但除此之外仍与先前的CMB分析相似。然而,与2015年约束条件的比较显示,$m_{\rm e}$的行为略有不一致,仅从CMB数据来看,$m_{\rm e}$低于其本地值。添加重子声振荡数据使$m_{\rm e}$回到基准值$m_{\rm e}=(1.0078\pm0.0067) m_{\rm e,0}$,并且还将哈勃参数驱动到$H_0=69.1\pm 1.2$ [以${\rm km \, s^{-1} \, Mpc^{-1} }$为单位]。进一步添加超新星数据产生$m_{\rm e}=(1.0190\pm0.0055) m_{\rm e,0}$和$H_0=71.24\pm0.96$。我们使用最新的宇宙学复合计算进行了几次比较分析,以进一步了解各种效应。我们的研究结果表明,一个单一的参数扩展允许稍微增加的$m_{\rm e}$值($\simeq 3.5σ$以上$m_{\rm e,0}$)可以发挥作用的…
2020-05-22 astro-ph.CO
Towards early dark energy and $n_s$=1 with Planck, ACT and SPT
我们通过结合最新的CMB观测、ACT DR 4、SPT-3G和普朗克2018($\ell_\text{TT,max}=1000$)数据来研究早期暗能量(EDE)的约束。这个组合的CMB数据集有利于非零EDE分数和大哈勃常数。包含BAO+Pantheon数据对结果影响不大,分别导致类轴子EDE和AdS-EDE的$H_0=71.6( 72.9)_{-1.5}^{+2.0}$和$73.17(72.74)^{+0.55}_{-0.77}$ km/s/Mpc。与$Λ$ CDM相比,类轴子EDE可以更好地拟合数据($Δχ^2 \lesssim -10$),这主要是由ACT数据驱动的。再次发现,如果目前的$H_0$本地测量是正确的,哈勃张力的完整分辨率似乎指向一个标度不变的哈里森-Zeldovich谱的原始标量扰动,即$n_s=1$为$H_0\sim 73$ km/s/Mpc。
2022-04-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Hubble Tension Revisited: Additional Local Distance Ladder Uncertainties
在最近的一篇论文中,我们研究了与造父变星色光度校准方法相关的可能的系统不确定性,以及它们对哈勃常数(从Ia型超新星的距离推断)和普朗克卫星测量的宇宙微波背景之间的张力的影响。在这里,我们研究了超新星距离阶梯中其他不确定性来源的影响,包括造父变星温度和金属丰度变化,超新星星等和GAIA视差距离。利用Riess等人(2016)的19个Ia型超新星宿主星系的造父变星数据,Riess等人(2016,2019,2021)的锚数据和一组重新校准的银河系造父变星距离,我们从普朗克值获得了$H_0 = 71.9\pm 2.2$ km/s/Mpc,$2.0\,σ$。不包括估计颜色超过$\hat{E}({\rm V} - {\rm I})=0.15$ mag的造父变星,以减轻造父变星颜色-光度校准的影响,推断的哈勃常数为$H_0 = 68.1\pm 2.6$ km/s/Mpc,消除了普朗克值的张力。
2023-01-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Redshift Duality with Pantheon+SH0ES in a Planck-anchored Flat $Λ$CDM Framework: Implications for Hubble Tension and Observational Inference
Sejong University(世宗大学)
本文提出一种操作定义的红移对偶性,将观测红移分解为标准度规膨胀分量和由光子能量沿路径长度和频率累积转化为有效质量产生的附加视线量子贡献,通过拟合Pantheon+SH0ES数据,发现混合模型恢复的哈勃常数与普朗克基线一致,并缓解了高红移星系异常。
2026-06-01 astro-ph.CO
Dark Radiation candidates after Planck
最近由普朗克卫星获得的宇宙微波背景(CMB)结果,结合以前的CMB数据和哈勃空间望远镜的哈勃常数测量结果,给出了相对论自由度的有效数在95% CL时的约束条件:Neff=3.62^{+0.50}-{0.48}。这些新的测量提供了一个独特的机会,把限制模型包含相对论性物种在去耦时代。在这里,我们审查的边界或允许的参数区域在不育中微子模型,强子轴子模型以及扩展的黑暗部门与额外的光物种的基础上最新的普朗克CMB观测。
2013-04-22 astro-ph.CO
Hubble tension and matter inhomogeneities: a theoretical perspective
本文从理论上研究局部密度扰动对哈勃张力的影响,通过含时空依赖势的扰动FLRW度量模拟局部空洞并计算受扰动光度距离,结果表明ΛCDM及Λ(ω)CDM均无法解决哈勃张力。
2023-08-08 astro-ph.CO
Updated constraints on $f(T)$ models using direct and indirect measurements of the Hubble parameter
我们利用最近提出的不受$H_0$值影响的统计方法提取了对$f(T)$引力的观测约束,从而绕过了普朗克和直接测量之间在其精确数值上不一致的问题。我们使用直接测量的哈勃参数与相应的协方差矩阵,并为完整性,我们进行了联合分析,使用最新的数据从超新星Ia型的基础上JLA样本,准恒星物体,和宇宙微波背景从普朗克移位参数。我们分析了一个大家族的$f(T)$模型,我们比较了拟合结果与$Λ$ CDM宇宙学使用AIC统计检验。仅利用Hubble参数数据,我们发现在幂律$f(T)$模型的情况下,在1- $σ$处对$Λ$ CDM宇宙学有一个小的但非零的偏离,然而相应的AIC值显示出与它的统计等价性。最后,联合分析表明所有的$f(T)$模型都是非常有效的,并且与观测值非常好地吻合。
2018-07-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Finslerian Universe May Reconcile Tensions between High and Low Redshift Probes
为了调和目前的高和低红移观测之间的紧张关系,我们执行的第一个约束的芬斯勒宇宙学模型,包括有效的暗物质和暗能量组件。我们发现,在68 $\%$置信水平下,这四种Finslerian模型都能有效地缓解普朗克观测值与局域宇宙观测值之间的哈勃常数($H_0$)张力和均方根密度涨落($σ_8$)振幅的张力.在基本的芬斯勒双参数模型中分别加入一个无质量的无菌中微子和一个变化的总质量的活性中微子,将$H_0$张力从$3.4σ$降低到$1.9σ$,并比其他三个芬斯勒模型更好地简化了$σ_8$张力。计算贝叶斯证据,相对于$Λ$ CDM模型,我们的分析表明,一个弱偏好的基础Finslerian模型和适度的偏好,其三个单参数扩展。基于模型无关的高斯过程,我们提出了一种新的线性关系,它可以很好地描述当前的红移空间畸变数据。使用最严格的约束,我们可以提供,我们还得到了三个单参数拉伸模型的典型模型参数的限制。
2017-09-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hot thermal universe endowed with massive dark vector fields and the Hubble tension
从普朗克测量宇宙微波背景中的各向异性推断出的哈勃常数的值在$4.4σ$张力下,在低红移下直接进行天文测量。最近,有人提出,如果一小部分暗物质可以用三个相互正交的相同质量的矢量场来描述,这种矛盾就可以得到调和。我们研究了这个模型的热描述,并利用观测到的$^4{\rm He}$中重子质量的原始分数来约束它的相空间。我们表明,虽然无菌矢量场可能有助于减轻一点现有的紧张局势的哈勃参数的测量,他们不能消除低和高红移观测之间的差异。
2019-10-13 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic Reionization and Early Star-Forming Galaxies: A Joint Analysis of New Constraints from Planck and Hubble Space Telescope
我们讨论了新的宇宙再电离时代的限制和测试的假设,即大多数的电离光子负责产生高红移恒星形成星系。通过对z~6-8类星体、伽马射线暴和可能有莱曼α辐射的星系的光谱研究,在绘制再电离结束图方面取得了很好的进展。然而,最严格的限制,其持续时间来自集成的光学深度,τ,汤姆逊散射的宇宙微波背景。利用哈勃空间望远镜观测到的遥远星系丰度和光度分布的最新数据,我们同时匹配了普朗克合作组最近报道的约化值τ =0.066 +/- 0.012和具有6 <~ z <~ 10范围内再电离历史的星系际介质的演化中性,从而减少了对大量非常高红移(z>>10)星系的需求。我们的分析加强了恒星形成星系主导再电离过程的结论,并对即将到来的21厘米实验和詹姆斯韦伯太空望远镜寻找早期星系具有重要意义。
2015-03-02 astro-ph.CO astro-ph.GA
High $H_0$ Values from CMB E-mode Data: A Clue for Resolving the Hubble Tension?
由普朗克、ACTPol和SPTPol测量的E模式(EE)CMB功率谱将哈勃常数约束为标准$Λ$ CDM模型(后验均值和中心68%区间界限)内的$70.0\pm2.7$、$72.4^{+3.9}_{-4.8}$和$73.1^{+3.3}_{-3.9}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。这些值高于普朗克温度(TT)功率谱的限制,并与造父变星超新星距离阶梯测量$H_0=73.2\pm1.3$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$一致。如果这种对更高值的偏好在联合分析中得到加强,它可能会为哈勃分歧的解决提供一个有趣的暗示。然而,我们发现,结合普朗克,ACTPol,和SPTPol EE的可能性产生$H_0=68.7\pm1.3$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,$2.4σ$低于距离阶梯测量。这是由于不同的简并方向在整个参数空间,特别是涉及重子密度,$Ω_bh^2$,和标量倾斜,$n_s$,所产生的灵敏度不同的多极范围。我们表明,E-模式$Λ$ CDM约束是一致的,在$1.4σ$内的不同实验,并与普朗克TT结果在$0.8σ$。结合普朗克,ACTPol,和SPTPol EE数据约束的现象学透镜振幅,$A_L=0.89\pm0.10$,与预期值一致的单位。
2021-04-27 astro-ph.CO
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
Dark Energy as a Critical Phenomenon: a Resolution for Hubble Tension
我们提出了一个基于临界现象物理学的暗能量模型,该模型与Planck的CMB和Riess等人的理论是一致的。的本地哈勃测量。在这个模型中,暗能量密度的行为类似于伊辛模型的磁化强度。这意味着暗能量是一种涌现现象,我们将其命名为临界涌现暗能量模型,CEDE。在CEDE中,暗能量在跃迁红移$z_c$处出现,对应于临界现象中的临界温度。结合普朗克CMB数据和Riess等人(2019)对哈勃常数的局部测量,我们发现在非常早期的跃迁情况下,这种跃迁在统计上得到了显著的支持,这种跃迁有效地代表了宇宙学常数。这是可以理解的,因为CEDE模型自然倾向于与当地测量结果一致的较大的哈勃常数值。由于CEDE更喜欢一个非平凡的过渡时,我们考虑高红移普朗克CMB数据和本地哈勃常数测量,我们得出结论,$H_0$张力可以是一个暗示的子结构的暗能量作为一个良好的研究性质的临界现象。
2020-12-02 astro-ph.CO
Band-limited Features in the Primordial Power Spectrum Do Not Resolve the Hubble Tension
对于一个具有幂律原始功率谱的标准$Λ$ CDM宇宙,早期和晚期宇宙测量的哈勃常数之间的差异继续增长,最近达到了$5.3σ$。在暴胀过程中,暴胀势的局部特征往往导致原初功率谱的带限特征,从而打破了推导哈勃张力时的幂律假设。我们调查是否这样的通货膨胀的“小故障”可以缓解哈勃的紧张局势。最近发布的\emph{Planck}温度和偏振数据以及2019年SH0 ES + H0 LiCOW对哈勃常数的联合约束相结合,以驱动原始功率谱中的盲Daubechies小波信号搜索,分辨率高达$Δ\ln k\sim 0.1$。我们没有发现任何显着的检测功能超出幂律。在原始功率谱中注入了64个自由度,哈勃张力保持在$4.9σ$水平。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Reconciliation of High Energy Scale Models of Inflation with Planck
暴胀宇宙学范式在解释CMB各向异性到百分比水平上是非常成功的。除了依赖于暴胀模型外,CMB温度涨落的功率谱、谱倾斜和非高斯性也依赖于暴胀的初始状态。在这里,我们检查在多大程度上这些可观的影响,我们的无知,在初始条件的暴胀扰动,由于未知的新物理在高尺度$M$。对于满足反作用约束的初始状态,我们发现功率谱的幅度仍然可以显着改变,而双谱的修改仍然很小。对于这样的初始状态,$M$具有几十个$H$的上限,其中$H$是膨胀期间的哈勃参数。我们发现,对于$M\sim 20 H$,这样的初始状态总是(基本上)抑制张量标量比。特别是,我们表明,一般的初始条件的选择可以令人满意地调和简单的$1/2 m^2 ϕ^2$混沌模型与普朗克数据。
2014-02-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Cosmological search for sterile neutrinos after Planck 2018
不育中微子可以影响宇宙的演化,因此利用宇宙学观测可以寻找不育中微子。在这项工作中,我们使用普朗克2018年发布的宇宙微波背景(CMB)各向异性数据,结合最新的重子声学振荡(BAO),Ia型超新星(SN)和哈勃常数($H_0$)数据,来约束考虑无菌中微子的宇宙学模型。为了检验暗能量的性质对寻找不育中微子结果的影响,除了$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)模型外,我们还考虑了$w$ CDM模型和全息暗能量(HDE)模型.我们发现,当$H_0$局域测量不包括在数据组合中时,无菌中微子的存在{是不可取的}。当$H_0$测量被包括在联合约束中时,发现对于$Λ$ CDM模型,$ΔN_{\rm eff}>0$在大约2.7 $σ$水平处是{有利的},并且对于$w$ CDM模型,在大约1-1.7 $σ$水平处是{有利的}。然而,仍然不能很好地约束$m_{ν,{\rm{sterile}}}^{\rm{eff}}$,只能给出上限。此外,我们发现HDE模型肯定被当前数据排除。我们还讨论了哈勃张力的问题,我们的结论是,在宇宙学模型中涉及不育中微子不能真正解决哈勃张力。
2022-01-29 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing modified gravity with Planck: the case of coupled dark energy
普朗克合作组最近发表了宇宙微波背景(CMB)辐射图,与LCDM模型非常吻合,特别适合多极l > 40。我们在这里探讨的可能性是,暗能量是动态的,暗物质粒子之间的引力实际上不同于广义相对论中的标准引力:这是耦合暗能量模型的情况,其中暗物质粒子感觉到第五种力的存在,比引力大β ^2倍。我们调查的普朗克数据的耦合β的强度上的限制。有趣的是,我们表明,一个非零耦合是兼容的数据,并找到一个可能性峰值β = 0.036 \pm 0.016(普朗克+ WP + BAO)(兼容零2西格玛)。当普朗克与哈勃太空望远镜的数据结合时,峰值的显著性增加到β = 0.066 \pm 0.018(普朗克+ WP + HST)(约3.6西格玛)。这个峰值主要来自于宇宙微波背景辐射测量的哈勃参数和天体物理测量的哈勃参数之间的微小差异。在这个意义上,未来的观测和当前观测的进一步测试是必要的,以确定差异是否是由于任何数据集的系统性。我们的目的不是宣称新的物理学,而是展示普朗克数据如何被用来提供动态暗能量和修正引力的信息,使我们能够以小于2%的精度测试暗物质粒子之间有效的第五种力的强度。
2013-05-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$νΛ$MDM: A Model for Sterile Neutrino and Dark Matter Reconciles Cosmological and Neutrino Oscillation Data after BICEP2
本文提出了一个冷暗物质(CDM)和无菌中微子的紫外完备理论,该理论可以同时容纳宇宙学数据和中微子振荡实验的$1σ$水平.引入了一种新的$U(1)_X$暗规范对称性,并假设其在$\sim \mathcal{O}$(MeV)尺度下破缺.这样一个光介质的DM的自散射和散射的无菌中微子可以解决三个争议冷DM在小宇宙尺度上,尖与核心,太大而不能失败和丢失的卫星问题。我们还可以容纳$\sim$ eV尺度的不育中微子作为热暗物质(HDM),并可以拟合中微子振荡实验中的一些中微子异常在$1σ$。最后,适量的HDM可以对暗辐射做出相当大的贡献,也有助于调和普朗克和BICEP 2合作报告的张量与标量比数据之间的矛盾。
2014-08-26 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
New constraints on Coupled Dark Energy from Planck
我们提出了新的约束耦合暗能量从最近测量的宇宙微波背景各向异性的普朗克卫星任务。我们发现耦合的暗能量模型与普朗克测量完全兼容,推导出暗物质-暗能量耦合参数ξ=-0.49^{+0.19}_{-0.31}的弱束缚,置信度为68%。此外,如果将普朗克数据拟合到一个耦合的暗能量方案中,则对哈勃常数的约束放宽到H_0=72.1^{+3.2}-2.3} km/s/Mpc,从而解决了与哈勃空间望远镜值的矛盾。我们表明,结合普朗克+HST分析提供了重要的证据,耦合暗能量找到一个非零值的耦合参数ε,与-0.90<ε <-0.22在95% c.l.。我们还考虑了普朗克数据加上BAO测量的6dF星系巡天,斯隆数字巡天和男爵振荡光谱巡天的组合约束。
2013-08-30 astro-ph.CO hep-ph
Updated reduced CMB data and constraints on cosmological parameters
我们得到了$w$ CDM和$Λ$ CDM模型的WMAP 9,WMAP 9 + BICEP 2,Planck+WP和Planck+WP+ BICEP 2的约化CMB数据$\{l_A, R, z_*\}$.然后,我们使用这些减少CMB数据结合低红移观测宇宙学参数的约束。我们发现,包括BICEP 2的结果在一个更高的值的哈勃常数,特别是当状态方程的暗能量和曲率被允许变化。对于具有曲率的$Λ$ CDM模型,在约1.3 $σ$置信水平下,用Planck +WP+Lensing估计的哈勃常数与用Planck+WP+BICEP估计的哈勃常数不一致.
2015-07-03 astro-ph.CO gr-qc
The Hubble Constant Troubled by Dark Matter in Non-Standard Cosmologies
标准宇宙学模型通过假设宇宙由宇宙学常数和暗物质控制,在再现观测数据方面取得了巨大的成功。然而,一些基于局部测量的研究表明,宇宙膨胀得太快,与宇宙微波背景不一致。考虑到从CMB,重子声学振荡,Ia型超新星的组合数据,我们表明,如果背后的机制生产的暗物质粒子至少有一个小的非热起源,可以诱导更大的值的哈勃率$H_0$,在$Λ$ CDM,以减轻与$H_0$的麻烦。然而,在非标准宇宙学的存在下,我们可以完全调和CMB和局部测量,并达到$H_0=70-74\, {\rm km s^{-1} Mpc^{-1}}$。
2022-11-25 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Evolution of an effective Hubble constant in $f(R)$ modified gravity
本研究在$f(R)$修正引力中引入非最小耦合标量场,推导出随红移变化的有效哈勃常数,可模拟暗能量并调和不同红移探针的测量差异。
2024-11-06 astro-ph.CO gr-qc
Late-Time Alleviation of the Hubble Tension in CPL Cosmology with Massive Neutrinos via Bayesian Physics-Informed Neural Networks
Lorestan University(洛雷斯坦大学)
研究在CPL宇宙学框架下,利用贝叶斯物理信息神经网络对哈勃常数进行分析,结合多种晚期观测探针数据,探讨暗能量动力学和中微子质量对哈勃张力的影响,结果显示该方法能有效缓解哈勃张力,是精密宇宙学的有力工具。
2026-09-15 astro-ph.CO gr-qc
Another look on the connections of Hubble tension with the Heisenberg Uncertainty Principle
本文重新审视了 Hubble 张力与 Heisenberg 不确定性原理的联系,通过考察基于 GUP 和高维物理的 Compton 波长修正,发现这些新物理考量均无法像原始 Heisenberg 原理在 (3+1) 时空那样调和 H0 张力。
2022-12-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Interacting radiation after Planck and its implications for the Hubble Tension
标准宇宙学预测,在物质辐射相等之前,大约41%的能量密度是自由流中微子。但是,在许多超出标准模型的方案中,此组件的数量和自由流性质会被修改。例如,这发生在具有新的中微子自相互作用或具有相互作用的光粒子的额外暗扇区的模型中。我们考虑了标准宇宙学的几个扩展,其中包括非自由流动的辐射组件,这些粒子物理模型的动机,并使用最终的普朗克数据发布来约束它们。这一版本在极化可能性方面有了重大改进,这在区分自由流和相互作用的辐射种类方面发挥了重要作用。固定辐射中的总能量以匹配标准中微子退耦的期望,我们发现在95% CL下自由流辐射的分数必须是$f_\mathrm{fs} > 0.8$(结合温度、极化和重子声学振荡数据)。考虑到自由流和相互作用辐射的任意贡献,新的非自由流自由度的有效数量被限制为在95% CL时为$N_\mathrm{fld} < 0.6$。具有额外辐射的宇宙学也被认为可以缓解当前膨胀率$H_0$的局部测量和CMB推断之间的差异。我们表明,包括一个非自由流动的辐射组件允许更大量的总能量密度的辐射,导致温和的改善,适合宇宙学数据相比,以前讨论的模型,只有一个自由流动的组件。
2020-04-09 astro-ph.CO hep-ph