Predicted Constraints on Cosmic String Tension from Planck and Future CMB Polarization Measurements
我们执行一个Fisher矩阵计算的预测不确定性的估计宇宙弦张力GMU从即将到来的观测数据(即,宇宙微波背景功率谱从普朗克卫星和理想化的未来极化实验)。我们采用的模拟比文献中常用的其他模拟更一般,留下弦的平均速度、弦网络的相关长度和“摆动”(它将弦上的小尺度结构参数化)作为可以观测到的自由参数。在一个新的程序StringFast中,我们实现了一种有效计算由字符串网络引起的C_1谱的方法,它的速度足够快,可以用于未来数据的马尔可夫链蒙特卡罗分析。在字符串参数保持自由的情况下执行计算会导致对Gmu的投影约束大于通过先验地固定其值所获得的约束,通常是约2-7倍。我们还发现,如果Gmu等于目前观测的最大值,普朗克将能够作出一个有信心的弦检测。然而,如果Gmu是两个数量级小,即使是一个完美的,无透镜测量偏振功率谱将无法检测到一个非零弦张力在优于2西格玛的信心。
2011-08-19 astro-ph.CO
Interacting scenarios with dynamical dark energy: observational constraints and alleviation of the $H_0$ tension
我们调查相互作用的情况下,属于更广泛的类,因为它们包括一个动态的暗能量组件的状态方程如下各种单参数化。我们用宇宙微波背景辐射(CMB)、Ia型超新星的联合光变曲线(JLA)、重子声学振荡(BAO)、宇宙计时器(CC)的哈勃参数测量和哈勃参数的高斯先验$H_0$等最新观测数据与他们对抗。在所有检查的情况下,我们发现一个非零的相互作用,但非相互作用的情况下,允许在2 $σ$。关于所有数据集组合的暗能量状态方程的当前值,它总是处于超过两个/三个标准差的幻影状态。最后,对于所有相互作用的模型,独立的数据集的组合考虑,目前的哈勃参数$H_0$的估计值是更大的$Λ$ CDM为基础的普朗克的估计和接近当地的测量,从而减轻了$H_0$紧张。
2019-10-20 astro-ph.CO gr-qc
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
Observational constraints of a new unified dark fluid and the $H_0$ tension
统一宇宙学模型在解释暗物质和暗能量演化方面受到天体物理学界的广泛关注。Chaubergin宇宙学,一个众所周知的名字,在这组已被调查与来自不同来源的观测相匹配。显然,Chaobergin宇宙学必须遵守限制,以符合观测数据。因此,与Chaplygin模型不同的替代统一模型引起了人们的特别兴趣。在目前的工作中,我们考虑这样一个统一的宇宙学模型的一个具体的例子,这是量化的只有一个单一的参数$μ$,可以被认为是一个最小的扩展的$Λ$冷暗物质宇宙学。我们研究它的观测边界,并在大尺度上分析宇宙。我们的研究表明,在早期的时候,该模型的行为像一个尘埃,随着时间的推移,它模仿一个暗能量流体描绘了一个明确的过渡,从早期的减速阶段到后期的宇宙加速阶段。最后,模型以渐近的方式逼近宇宙学常数边界。我们注意到,对于目前的统一模型,$H_0$的估计略高于其本地估计,从而缓解了$H_0$紧张。
2019-09-27 astro-ph.CO gr-qc
Late-time phenomenology required to solve the $H_0$ tension in view of the cosmic ladders and the anisotropic and angular BAO data sets
研究解决$H_0$张力所需的晚期宇宙演化,发现不同BAO数据集指向不同红移范围的暗能量行为,均需违反弱能量条件,强调BAO数据选择的关键性。
2023-12-21 astro-ph.CO
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
Impact of big bang nucleosynthesis on the H0 tension
本文研究大爆炸核合成对哈勃常数危机的影响,发现反应速率和观测数据的处理方式可使危机显著性变化0.8σ,强调使用BBN数据时需谨慎考虑分析假设。
2023-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isotropic vs. Anisotropic components of BAO data: a tool for model selection
我们进行了选择性的各向同性($D_V$)和各向异性($AP$)的最新重子声振荡(BAO)数据的组件的分析。我们发现,这些组件提供了显着不同的约束条件,并可以提供强大的诊断模型选择,也鉴于更精确的数据到达。例如,在$Λ$ CDM模型中,我们发现分别使用$D_V$和$AP$获得的$Ω_m$估计的$\sim 2 σ$存在轻微的张力。考虑到$Ω_k$和$w$作为自由参数,我们发现一致性模型与BAO数据单独在2.2 $σ$时提供的最佳拟合值存在张力。我们用超新星Ia(SNIa)和观测\textit{Hubble}数据集补充了BAO数据,对$Λ$ CDM模型及其标准扩展进行了联合分析。通过假设$Λ$ CDM情景,我们发现这些数据提供$H_0 = 69.4 \pm 1.7$ \text{km/s Mpc$^{-1} $}作为当前膨胀率的最佳拟合值。在$kΛ$ CDM方案中,我们发现单独使用BAO数据的加速证据超过$\sim 5.8σ$,在我们的联合分析中增加到$8.4 σ$。
2018-05-09 astro-ph.CO
Easing cosmic tensions with an open and hotter universe
尽管标准宇宙学模型在观测上取得了巨大的成功,但在一些宇宙学数据集中,推断出的参数约束存在一些差异。其中包括从宇宙微波背景(CMB)推断的宇宙膨胀率与从本地测量发现的宇宙膨胀率之间的紧张关系,CMB透镜效应的增强幅度的偏好,CMB波动的四极矩有点低,以及在大尺度结构调查中比从CMB推断的物质波动幅度较低的偏好。我们在增加空间曲率和可能偏离其局部测量值的自由宇宙微波背景温度的情况下分析了这些观测张力。包括这些参数,我们观察到的趋势,从CMB和重子声学振荡数据的参数约束朝向一个开放的和更热的宇宙与更大的电流膨胀率,标准的CMB透镜振幅,较低的振幅的物质波动,并稍微降低CMB四极矩,不断减少宇宙学数据集之间的个人紧张局势。结合这些数据与当地的距离测量,我们发现一个开放和更热的宇宙超过99.7%的置信水平的偏好。最后,我们简要地讨论了一个本地的空白作为一个可能的来源,本地测量的CMB温度从其背景值的偏差,并模仿负空间曲率的CMB光子。这种解释意味着在我们的局部邻域中有一个$\sim$ 20%的密度不足,直径为$\sim$ 10-100 Mpc,这完全在宇宙方差之内。
2021-03-23 astro-ph.CO
Observational constraints on sign-changeable interaction models and alleviation of the $H_0$ tension
我们研究了各种方案,其中包括暗物质和暗能量之间的相互作用形式,表现出符号反转,即在暗流体之间的能量转移的变化,在进化过程中的迹象。我们研究这种相互作用的情况下的大尺度不均匀性,我们面对他们的最新天文数据。我们的分析表明,变号相互作用模型能够产生稳定的扰动。此外,数据似乎稍微倾向于非零相互作用,然而,在$1σ$置信水平(CL)内,无法将这些场景与非相互作用宇宙学区分开来。我们发现暗能量状态方程参数的最佳拟合值位于幻影制度,而精华区也是允许的,但在2 $σ$ CL以上。检查的相互作用对CMB TT和物质的功率谱的影响,我们表明,虽然从简单的频谱,这是很难区分的相互作用的情况下,从$Λ$ CDM方案,在残差图的相互作用确实是可追溯的。此外,我们发现,符号可变的相互作用模型可以调和$H_0$张力,但$σ_8$张力仍然存在。最后,我们研究的热力学热力学定律的有效性,我们表明,广义第二定律总是满足的,而二阶导数的总熵成为负的,这意味着宇宙趋向于热力学平衡。
2019-10-15 astro-ph.CO gr-qc
Observational signatures of anisotropic inflationary models
我们研究了两类各向异性暴胀模型的观测特征,其中暴胀子场耦合到(i)矢量动力学项F_{mu nu} F^{mu nu}和(ii)两种形式的动力学项H_{mu nu lambda} H^{mu nu lambda}.我们计算了各向异性源对引力波功率谱的修正以及标量和张量扰动之间的两点互相关。各向异性参数g * 的符号随矢量模型和两种形式模型的不同而不同,但统计各向异性通常导致两种模型中张量-标量比r和较小的标量谱指数ns被抑制。根据最近提出的n_s和r的Planck界,我们对几种不同的暴胀子势,如在各向异性相互作用存在下的混沌暴胀和自然暴胀中的暴胀子势,进行了观测约束.在两种形式的模型中,我们还发现标量和张量扰动之间没有互相关,而在矢量模型中互相关并不消失。对于相同的阶数,双形式模型中标量非高斯性的非线性估计量f_{NL}通常小于向量模型中的非线性估计量。|g_*| 因此,前者比后者更容易与非高斯性的观测界相容。
2013-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic Kantowski-Sachs Universe from Gravitational Tunneling and its Observational Signatures
在具有不同数量的宏观维度的紧化景观中,我们的宇宙可能是从真空中成核的,在那里我们的四个大维度中的一些是紧凑的,而其他的,现在紧凑的,方向是宏观的。从我们的角度来看,这种变形可以被视为各向异性的背景时空。作为一个例子,我们提出了一个模型,我们的宇宙出现了一个隧道事件,其中涉及的两个层面上紧化的解压缩。在这种情况下,我们的宇宙是Kantowski-Sachs型的,因此是均匀和各向异性的。本文研究了各向异性曲率引起的宇宙微波背景偏离统计各向同性的现象,特别是反常现象。该模型预测的四极功率不对称与WMAP发现的相同的符号和声振荡。然而,鉴于目前估计的各向异性曲率来自四极杆的约束的影响的幅度太小。
2010-09-07 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Observational consequences of Bianchi I spacetimes in loop quantum cosmology
各向异性一般支配着均匀宇宙膨胀的最早阶段。它们在弹跳模型中特别重要,因为剪切在宇宙的收缩阶段增长,使各向同性的情况不稳定。本文将圈量子宇宙学(LQC)中的宇宙学扰动的研究扩展到各向异性的Bianchi I模型,该模型包含一个反弹,随后是一个阶段的慢卷膨胀。我们表明,虽然剪切张量稀释和宇宙各向同性反弹后不久,宇宙扰动保持记忆的这个短的各向异性阶段。我们开发的形式主义需要描述扰动各向异性,有效的LQC,并将其应用于预测的宇宙微波背景(CMB),同时尊重目前的观测约束。我们发现,各向异性反弹诱导:(一)各向异性功能的所有角度关联函数的CMB,特别是四极调制,可以解释一个类似的功能,在温度图中观察到的普朗克卫星,和(ii)量子纠缠标量和张量模式之间,这表明自己在温度偏振(T-B和E-B)的CMB相关性。
2020-09-03 astro-ph.CO gr-qc
A new parametrization of Hubble function and Hubble tension
本研究提出一种新的哈勃参数化方法,结合多类天文观测数据约束模型参数,拟合结果与Planck 2018结果一致,进一步佐证了哈勃张力的存在。
2024-09-17 astro-ph.CO gr-qc
Tale of stable interacting dark energy, observational signatures, and the $H_0$ tension
我们研究了一类新的稳定的相互作用暗能量(IDE)模型的观测结果,具有暗物质(DM)和暗能量(DE)之间的相互作用。在我们工作的第一部分,我们首先考虑两个IDE模型,这是已知的,目前早期的线性扰动不稳定性。将一个依赖于暗能量状态方程(EoS)的变换应用到DM-DE耦合中,得到了两个新的稳定IDE模型.随后,我们得出这些模型的参数的鲁棒性和准确的约束,假设一个常数EoS $w_x$的DE流体,在光的一些最近公开的宇宙学数据。这些包括宇宙微波背景(CMB)温度和偏振各向异性测量的\textit{Planck}卫星,一个选择的重子声振荡测量,超新星Ia型光度距离测量的JLA样本,和测量哈勃参数红移$2$从宇宙计时器。我们的分析显示出轻微的偏好DE流体驻留在幻影区域($w_x<-1$),与显着性高达95\%的置信水平,而我们获得新的上限之间的耦合参数的黑暗组件。体模DE的偏好表明耦合功能$Q<0$,因此是能量从DE流向DM的场景。我们还研究了解决$H_0$和$σ_8$紧张局势的可能性,发现只有前者可以部分缓解。最后,我们进行了贝叶斯模型比较分析,以量化两个IDE模型对标准一致性$Λ$ CDM模型的可能偏好,发现后者总是首选的证据强度范围从积极到非常强。
2018-08-30 astro-ph.CO gr-qc
A common explanation of the Hubble tension and anomalous cold spots in the CMB
标准宇宙学范式讲述了一个令人放心的故事,即宇宙目前由神秘的暗能量成分主导。令人不安的是,它的普遍解释能力最近受到了挑战,首先是哈勃常数值中的$\sim4σ$张力。另一个研究较少的异常是重复观察到的集成Sachs-Wolfe印记$\sim5\times$强于来自R>100 $Mpc/h$超结构的$Λ$ CDM模型中的预期。在这里,我们表明,非均匀的AvERA模型的新兴曲率是能够告诉一个看似合理的,但从根本上不同的故事,解释两个观测异常没有暗能量。我们证明,虽然在宇宙微波背景温度图中R>100 $Mpc/h$超空洞的堆叠印记可以区分AvERA和$Λ$ CDM模型,但使用替代空洞定义和堆叠方法可能会隐藏它们的特征差异。测试极端情况,我们还表明,CMB冷点可以合理地解释在AvERA模型作为一个ISW印记。AvERA图中的最冷点与多个低$z$超空洞对齐,R>100 $Mpc/h$和中心欠密度$δ_{0}\approx-0.3$,类似于在冷点区域观察到的大尺度星系密度场。因此,我们得出结论,超空的异常印记很可能是煤矿中的金丝雀,现有的观测证据暗能量应重新解释,以进一步测试替代模型。
2020-09-07 astro-ph.CO
Anisotropic Dirac-Born-Infeld Inflation with Non-Vacuum Initial States: Primordial Perturbations, Non-Gaussianity, and Observational Constraints
University of Mazandaran(马赞德兰大学)
研究具有非真空初始态的各向异性狄拉克-玻恩-因费尔德暴胀模型,利用ADM形式展开作用量,通过慢滚部分和博戈留波夫系数纳入相关影响,经数值分析和与观测数据集比较,确定模型参数空间可行区域,表明该情形在合适参数范围可与相关约束兼容。
2026-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Effects of anisotropy in an anisotropic extension of $w$CDM model
本研究利用多组宇宙学观测数据约束各向异性$w$CDM模型,发现各向异性量级约为$10^{-13}$,可不同程度缓解哈勃常数张力,且95%置信水平下支持暗能量的精质形式。
2024-09-14 astro-ph.CO
Nonlinear interacting cosmological models after Planck 2018 legacy release and the $H_0$ tension
相互作用的暗能量模型因解释宇宙巧合问题以及几个观测问题而闻名。根据最近的观测数据和文献资料,暗物质与暗能量之间相互作用函数的选择一直存在问题,因为没有这样的基础理论可以导出它。因此,在这项工作中,我们提出了这个问题,提出了两个新的非线性相互作用函数,并使用普朗克2018年的宇宙微波背景(CMB)约束它们。重子声学振荡(BAO),暗能量调查和哈勃太空望远镜(HST)2019年哈勃常数$H_0$的测量。暗能量状态方程被认为是恒定的整个工作和宇宙的几何形状被假定为均匀和各向同性的零空间曲率。我们的分析报告,一个非零的相互作用总是允许的观测数据和暗能量状态方程是向幻影制度弯曲。特别是,当HST的$H_0$被添加到普朗克2018+BAO时,我们发现了在超过$2σ$置信水平的非零耦合的证据。我们的分析还报告,对于两种模型,$H_0$接近其局部测量值,从而缓解了$H_0$张力。特别是,其中一个交互模型完美地解决了$H_0$张力。
2020-02-09 astro-ph.CO gr-qc
Renormalization group corrections to $Λ$CDM model and observational consequences for $H_0$ tension
Universidade Federal de Juiz de Fora(茹伊斯迪福拉联邦大学);Universidade Federal do Espírito Santo(圣埃斯皮里图联邦大学);Universidade Federal da Bahia(巴伊亚联邦大学)
该研究提出基于重整化群的ΛCDM模型扩展,引入参数ν,利用多类观测数据拟合得出ν的窄范围,可缓解H₀张力,指向粒子物理与宇宙学关联的新物理可能性。
2026-09-14 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Tensions in Cosmology: Interpreting Them Through Inhomogeneous Models
Universidade Federal do Espírito Santo(圣灵联邦大学)
本文通过不均匀ΛLTB模型重新解读哈勃和暗能量张力,探讨了系统误差和显著性膨胀的影响,指出当前宇宙学缺乏能同时解释这些异常的统一模型。
2026-01-29 astro-ph.CO
Guide for the Hubble Tension: Mid-Time Solutions and Generalized PAge Parameterizations
Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Henan Academy of Sciences(河南省科学院)
该研究针对哈勃张力,提出广义PAge参数化,结合晚期与CMB观测数据,发现中期新物理或为解决哈勃张力的关键,且相关模型优于标准ΛCDM。
2026-08-31 astro-ph.CO gr-qc hep-th
The Oscillatory Universe, phantom crossing and the Hubble tension
本文研究振荡尺度因子的宇宙学模型,发现其满足晚期观测约束,并能通过哈勃参数在当前时期附近的幽灵性增大来缓解哈勃张力。
2022-10-07 astro-ph.CO gr-qc
Analyzing the $H_0$ tension in $F(R)$ gravity models
哈勃常数张力问题的分析框架中的一类修改的重力,所谓的$F(R)$重力。要做到这一点,我们探索两个模型:指数和幂律$F(R)$引力,其中包括早期的暗能量(EDE)在后者长期。这些模型既可以描述宇宙早期的暴胀时期,也可以描述宇宙晚期的加速膨胀。我们面对这两个模型与最近的观测数据,包括万神殿Ia型超新星样本,哈勃参数$H(z)$的最新测量从不同年龄的星系(宇宙计时器),并分别从重子声学振荡。我们还分析了宇宙微波背景辐射的标准标尺数据。对哈勃常数的估计似乎基本上取决于观测数据集,并且在68到70{.}的范围内变化。3 km/(s $\cdot$ Mpc)。模型的其他自由参数的拟合也得到了,揭示有趣的后果。
2021-03-17 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on cosmological superstrings
从理论的角度来看,并不矛盾,与目前的观测数据,宇宙弦应该有根本不同的起源,并具有广泛的能量范围。本文致力于寻找超弦理论可能的宇宙学观测检验,其中包括鉴别观测特征以区分不同类型的宇宙学超弦。在假设宇宙超弦产生的膜世界方案中,得到了超弦张力的下限作为亏损角的函数。
2016-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Primordial magnetic fields and the Hubble tension
本文提出原初磁场可通过加速复合过程、缩小最后散射面上的声学视界来缓解哈勃张力,且所需磁场强度与观测到的星系、星系团及空洞磁场量级一致。
2023-07-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Focus Point on Tensions in Cosmology from Early to Late Universe: Part II: New Directions in the Light of Observations from the Most Modern Astronomical Facilities
该专题聚焦最新观测带来的宇宙学张力,涵盖LARES-2检验参考系拖曳、PINN分析银河系中心S星数据、遗迹引力波转化与随机背景产生及Starobinsky暴胀模型预言等新方向。
2025-11-07 astro-ph.CO gr-qc
Observational Viability of Anisotropic Inflation Revisited
本文在具有中间尺度因子的单场各向异性暴胀模型中,通过数值分析约束中间参数β和各向异性参数c,并利用 Planck 数据验证模型观测可行性,同时给出再加热阶段的观测一致范围。
2025-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is gravity getting weaker at low z? Observational evidence and theoretical implications
对密度扰动增长的动力学观测探测表明,在低红移$z$下,引力可能会变得越来越弱。这一证据大约在$2-3σ$水平,主要来自测量参数$S_8=σ_8 \sqrt{Ω_{0m}/0.3}$的弱透镜数据和测量线性功率谱参数$fσ_8 (z)$的增长率乘以幅度的红移空间失真数据。测得的$fσ_8$似乎低于预测的广义相对论(GR)的背景下,标准$Λ$ CDM模型定义的普朗克最佳拟合参数值。这是众所周知的$Λ$ CDM的$fσ_8$张力,它与$H_0$张力一起构成了模型的两个主要大规模挑战之一。我们回顾了导致$fσ_8$张力的观测证据,并讨论了一些理论意义。如果这种张力不是一种系统效应,那么它可能是一种早期的暗示,即随着有效牛顿常数$G_{eff}$和引力滑移参数$η$的变化,引力发生了变化。我们讨论了$G_{eff}(z)$的最佳拟合参数化,并指出它们不能被简单的标量张量和$f(R)$修正的引力理论所再现,因为这些理论一般预测在低$z$下,在$Λ$ CDM背景$H(z)$的背景下,比广义相对论(GR)更强的引力。最后,我们显示了一个不断减少的绝对星等的万神殿数据集在低红移($z<0.1$),这也可以解释为一个减少的重力强度,并可能有助于解决$H_0$紧张局势。
2021-12-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Revisiting the Hubble tension problem in the framework of holographic dark energy
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院)
本文在 holographic dark energy 框架下研究哈勃张力问题,通过分析六种理论模型及多种观测数据,发现未来事件视界作为红外截止能部分缓解张力,而哈勃尺度无法缓解。
2026-03-30 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints of an anisotropic boost due to the projection effects using redMaPPer clusters
从红色序列星系中识别出的光学星系团受到投影效应的影响,沿着星系团视线的闯入者星系被误认为是星系团的真正成员。在之前的研究(Sunayama等人,2020)中,我们发现,与不存在任何投影效应的预期振幅相比,投影效应会导致大规模聚类和透镜效应的振幅增加。这些增强是由于优先选择与视线对齐的附属结构,由于测光测量中的距离不确定性。我们用两个简单的假设来模拟投影效应,并开发了一种新的方法来量化使用星系团-星系交叉关联函数的提升的大小。我们验证我们的方法使用模拟集群目录建立从宇宙学N体模拟,发现我们可以获得无偏约束的升压参数与我们的模型。然后,我们将我们的分析应用于SDSS redMapPer聚类,发现除了具有丰富度bin $λ\in [30,40]$的聚类样本之外,所有丰富度bin的提升大小大约为20%。这是第一个独立于星系团宇宙学研究来约束boost参数的研究,并为投影效应提供了自洽性检验。
2022-05-06 astro-ph.CO astro-ph.GA
Testing the Swampland: $H_0$ tension
德西特沼泽地猜想迫使我们考虑暗能量模型,其中$λ(ϕ) \equiv |\nabla_ϕ V|/V$由一个正常数限制。此外,有人认为Quintessence模型的恒定$λ$场景是约束最少的。在这里,我们证明,增加$λ$只会加剧现有的紧张局势,在哈勃常数$H_0$。暗能量模型,既逃避观测边界和缓解$H_0$紧张的识别构成了一个强大的测试沼泽地计划。
2019-09-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Anisotropic cosmology using observational datasets: exploring via machine learning approaches
本研究利用CC、BAO、CMBR观测数据,结合MCMC约束毕安基I型各向异性宇宙学模型参数,并通过多种机器学习方法估计哈勃参数$H(z)$,发现多项式回归表现最优,且更大数据集有助于宇宙学研究。
2025-07-30 astro-ph.CO gr-qc
Tests of Standard Cosmology in Horava Gravity and Bayesian Evidence for a Closed Universe, and the Hubble Tension
我们考虑在Horava引力的背景下标准宇宙学的一些背景测试,Horava引力具有不同的空间和时间标度维度,它已被提出作为一个可重正化的,高导数的,洛伦兹破坏的量子引力模型没有鬼的问题。我们获得了“非常强”和“强”的贝叶斯证据,我们的两个宇宙学模型A和B,分别取决于基于Horava引力的参数化的选择,对标准的,空间平坦的,基于广义相对论的LCDM宇宙学模型。对观测数据(包括BAO)的MCMC分析表明:(a)曲率密度参数Omega_k=-0.005+-0.0007,-0.004+0.003-0.001的封闭宇宙的偏好;(b)哈勃张力的减少,哈勃常数H_0=71.4+1.2-0.9,A、B型为69.5+1.6-0.9 km s^{-1} Mpc^{-1}。我们评论一些可能的进一步改进的“宇宙张力问题”,考虑更完整的早期宇宙物理学,基于洛伦兹违反标准模型与各向异性的时空标度,一致的Horava引力,以及适当采用的观测数据的封闭宇宙。
2022-09-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Generalized Emergent Dark Energy Model and the Hubble Constant Tension
我们研究了一种广义形式的唯象涌现的暗能量模型,称为广义涌现的暗能量(GEDE),介绍了李和Shafieloo [天体物理学。J. { \bf 902},58(2020)]中的一系列宇宙学探测,并考虑在线性微扰水平上模型的演化。该模型引入了一个自由参数$Δ$,它可以区分$Λ$ CDM(对应于$Δ=0$)或现象学涌现的暗能量(PEDE)(对应于$Δ=1$)模型,使我们能够通过观测数据集的拟合来确定哪种模型最受欢迎。我们发现的证据有利于GEDE模型普朗克单独和结合R19,而贝叶斯模型的比较是不确定的超新星Ia型或BAO数据时,包括在内。特别是,我们发现$Λ$ CDM模型在本工作中考虑的大多数观测数据集上都不受欢迎,并且PEDE与$2σ$ CL中的Planck 2018+BAO+R19组合一致。
2021-09-09 astro-ph.CO gr-qc
Observational constraints on generalised axion-like potentials for the late Universe
本文基于类轴子势的quintessence模型作为宇宙学常数的动力学替代方案,利用CMB、BAO、超新星等多源观测数据进行MCMC分析。结果表明该模型虽具追踪行为且无需精细调节,但未缓解哈勃常数与S8冲突,统计上与ΛCDM模型相当,暗示进一步扩展或有助于解决宇宙学冲突。
2025-07-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inhomogeneous and anisotropic Universe and apparent acceleration
本文介绍了LTB-Bianchi I(平面对称)宇宙模型。研究并求解了爱因斯坦场方程。我们调查的影响,这种模型的宇宙,特别是这些结果是重要的,在理解的效果的组合存在的非均匀性和各向异性的宇宙。在此LTB各向异性宇宙框架下分析了偏离UNION 2星表的观测星等-红移数据,得到了不包含任何暗能量的拟合结果。
2014-12-23 astro-ph.CO gr-qc
Phantom braneworld and the Hubble tension
具有诱导引力的膜世界模型表现出暗能量有效状态方程的类似幻影的行为。因此,它们可以自然地容纳最近的局部测量所优选的较高的$H_0$值,同时满足CMB约束。我们用当前的观测数据来测试这种虚幻的膜世界场景中的背景演化。我们发现,即使没有R19的先验,幻影膜世界也更喜欢较高的$H_0$值,从而提供了更好的局部测量拟合。虽然这个膜世界模型不能完全满足所有宇宙学观测值的组合,但在现有的暗能量候选者中,幻影膜提供了宇宙演化最令人信服的解释之一。
2021-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Cosmic Birefringence Test of the Hubble Tension
最近提出了一种由宇宙伪南武-戈德斯通玻色子组成的早期暗能量成分,以解决哈勃张力-宇宙膨胀率精确测量之间的四西格玛差异。在这里,我们指出,这样的轴子类组件可能会耦合到电磁的陈-西蒙斯项,从而诱导各向异性的宇宙双折射信号的偏振的宇宙微波背景(CMB)。我们发现,观测的旋转角功率谱和互相关与CMB温度各向异性可以确认这种早期暗能量成分的存在。正如CMB-S4实验所预期的那样,未来的宇宙微波背景数据将使这种效应的灵敏度提高两个数量级,并有助于区分不同的哈勃张力场景。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark sector interaction: a remedy of the tensions between CMB and LSS data
在$Λ$ CDM宇宙学中,宇宙学参数$H_0$和$σ_8$在Planck-CMB和LSS数据中所表现出的众所周知的张力可能是由于数据中的系统性或我们对$Λ$ CDM模型之外的一些新物理的忽视。在这封信中,我们专注于第二种可能性,并调查的$Λ$ CDM模型的最小扩展,允许其暗扇区组件(暗能量和暗物质)之间的耦合。我们用Planck-CMB、KiDS和HST数据分析了这种情况,发现$H_0$和$σ_8$张力在68% CL处消失。在与Planck、HST和KiDS数据的联合分析中,我们发现在99% CL的暗区存在非零耦合。因此,我们找到了一个强有力的统计支持的观测数据在宇宙的暗部门的相互作用,同时解决了$H_0$和$σ_8$紧张局势。
2019-07-14 astro-ph.CO gr-qc
Unifying Cosmic Epochs and Effective Dynamical Brane Tension
School of Astronomy, Institute for Research in Fundamental Sciences (IPM)(天文学院,基础科学研究所)
该研究提出了一个统一宇宙演化的解析尺度因子模型,作为受膜启发的有效框架,可替代ΛCDM,无需固定真空能量或突变相变,且与SNIa、CMB等观测一致。
2026-08-25 astro-ph.CO hep-th
Sterile neutrinos help reconcile the observational results of primordial gravitational waves from Planck and BICEP2
我们发现,在$Λ$ CDM+ $r$模型中引入一个不育中微子物种可以帮助缓解普朗克温度数据和BICEP 2 B模式偏振数据之间关于张量标量比$r$的紧张关系。这种模型在本文中被称为$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型。与$Λ$ CDM+ $r$模型相比,在$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型中有两个额外的参数$N_{\rm eff}$和$m_{ν,{\rm sterile}}^{\rm eff}$。我们发现,在这个模型中,普朗克和BICEP 2之间的紧张关系,可以大大缓解的$n_s$的增加为代价。而$Λ$ CDM+ $r$ + $dn_s/d\ln k$模型虽然能有效缓解Planck和BICEP 2之间的紧张关系,但由于产生的$10^{-2}$阶谱指数的大幅度运行,给暴胀带来了麻烦,相比之下,$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型对暴胀的影响要好得多.通过在标准宇宙学中包含一个不育中微子物种,除了与BICEP 2的紧张关系外,普朗克与其他天体物理数据的其他紧张关系,如$H_0$直接测量,Sunyaev-Zeldovich星团计数和星系切变数据,都可以显着缓解。因此,这种模式似乎是一种经济的选择。结合普朗克温度数据、WMAP-9极化数据和重子声振荡数据以及所有这些天体物理数据(包括BICEP 2),我们发现在$Λ$ CDM+ $r$ + $ν_s$模型中,$n_…
2014-12-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The cosmological lithium problem, varying constants and the $H_0$ tension
在这项工作中,我们表明,宇宙学的锂问题和$H_0$张力可以缓解在同一时间,通过允许的基本常数的变化。以精细结构常数、希格斯真空期望值和牛顿常数为自由参数,计算了大爆炸核合成过程中轻元素的原始丰度。利用丰度的观测数据,我们对基本常数的变化进行了约束。用有效相对论性粒子数对结果的解释给出了$N_{\rm eff}=4.04\pm0.12$。如果考虑到这个$N_{\rm eff}$外推{ \sffamily Planck}的拟合,那么推断出的哈勃常数的值会移动到$H_0=(71.85\pm0.77)\,\text{km}\,\text{s}^{-1} \text{Mpc}^{-1}$,与当前的直接测定相兼容。
2021-07-05 astro-ph.CO hep-ph
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
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
Rastall gravity extension of the standard $Λ$CDM model: theoretical features and observational constraints
本文对标准$Λ$ CDM模型的Rastall引力扩展进行了详细的研究。我们回顾了由于Rastall引力在Friedmann方程中同时发生的两种不同性质的修正的模型:物质(实际)源(被认为是有效源)的新贡献和物质源的改变演化。我们讨论了这些修改的作用/行为方面的一些低红移的紧张局势,包括所谓的$H_0$紧张,流行的标准$Λ$ CDM。我们约束模型的线性扰动的水平,并获得第一个约束通过一个强大的和准确的分析,使用最新的完整的普朗克CMB数据,包括和不包括BAO数据。我们发现Rastall参数$ε$(广义相对论为零)在68 CL处与零一致(具有向正值的趋势,$-0.0001 < ε< 0.0007$(CMB + BAO)在68\ %CL),这反过来意味着没有偏离广义相对论的显著统计证据,对广义相对论爱因斯坦场方程中的项$g_{μν}R$的系数$-1/2$也有$\mathcal{O}(10^{-4})$的精度(保证局部能量动量守恒)。根据观测分析,我们探讨了Rastall引力对宇宙学参数的影响。结果表明,有效源在高红移处动态屏蔽了通常的真空能量,但由于CDM的改变演化的反对,这种机制几乎不起作用。因此,弗里德曼方程中两个同时发生的不同性质的修正相互作用,并且无助于显著放松所谓的低红移张力。我们的结果可以为研究界提供指导,从引力和宇宙学的各个方面研究拉斯塔尔引力。
2020-11-15 astro-ph.CO gr-qc
Starobinsky Inflation and the Latest CMB Data: A Subtle Tension?
Universidade Federal do Rio Grande do Norte(北里奥格兰德联邦大学)
本文分析Starobinsky膨胀模型及曲率修正对最新ACT观测数据的影响,探讨其在无慢-roll近似下的参数空间约束及与Planck和ACT测量的一致性。
2025-12-27 astro-ph.CO gr-qc
Black Holes as "Time Capsules": A Cosmological Graviton Background and the Hubble Tension
本文提出原初黑洞蒸发产生的均匀引力子背景可作为免受Silk阻尼的“暗辐射”,在合适参数下解决哈勃张力,并给出了观测限制与测试建议。
2022-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-th
Cosmological piecewise functions to treat the local Hubble tension
当前宇宙的时间演化是由广义相对论描述的,当宇宙学原理被认为是在平坦的时空景观。这组称为弗里德曼方程的方程包含了构建标准$Λ$ CDM模型的原理。然而,目前关于这些方程的最新技术,即使它是一种基本方法,也是基于通过考虑几种形式的物质/能量分量或在两个或更多个分量以相同速率贡献的特定宇宙时间中评估它们来解析地求解微分方程。后者可以通过减少数值积分的分段解的方法来进行。在本文中,我们讨论了新的解决方案,通过特殊的分析功能,并约束他们与更新的汇编观测哈勃观测,以处理当地的$H_0$张力报告。
2022-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Electrodynamic effect of anisotropic expansions in the Universe
在存在全局或局部各向异性宇宙膨胀的情况下,本文修正并给出了膨胀时空中的电动力学方程。在宇宙学各向同性的背景中,局部各向异性膨胀的区域应该会产生一种新的效应。这些区域应该自然存在,与哈勃流解耦的尺度相连接。这种效应可能的观测结果的建议。特别是,我预测的外观或来自或通过这些地区的电磁辐射的偏振变化。这种效应是可以观察到的,而且可能已经在类星体的偏振中观察到了。
2012-11-25 astro-ph.CO gr-qc
BD-$Λ$CDM and Running Vacuum Models: Theoretical background and current observational status
本文分析了具有宇宙学常数和冷暗物质的Brans-Dicke宇宙学模型(BD- $Λ$ CDM)。与宇宙学的标准模型相比,我们发现BD- $Λ$ CDM更符合宇宙学的总体数据(SNIa+BAO+ $H(z)$ +LSS+CMB). BD- $Λ$ CDM模型可以从GR的角度被视为具有随时间演化的真空能量密度的运行真空模型(RVM)。由于这一事实,也由于其时间演变的有效引力耦合,该模型可以减轻$σ_8$和$H_0$张力在同一时间。我们还提出了不同类型的RVM的结果时,他们在宇宙学数据的光测试,我们表明,一个温和的动力学的真空能量密度可以帮助平滑上述紧张局势,从而改善$Λ$ CDM模型的性能。
2021-10-14 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A parameterized equation of state for dark energy and Hubble Tension
Hebei University(河北大学);Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
本文提出了一种参数化的暗能量方程状态,通过多数据集检验,提供了对哈勃张力问题的新的解决方法。
2026-08-31 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the $H_0$ tension and the evidence of dark sector interaction from 2D BAO measurements
该研究结合15项二维BAO测量与Planck-CMB数据约束相互作用暗能量模型,发现二维BAO偏好较高$H_0$,联合高斯先验给出$H_0=73.4\pm0.88$ km/s/Mpc,并以超过3σ证据缓解$H_0$张力。
2023-06-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph