Gravitational waves, CMB polarization, and the Hubble tension
从局部测量推断的哈勃参数与从宇宙微波背景(CMB)推断的哈勃参数之间的差异促使人们对进入这两种分析的假设进行仔细审查。本文指出,复合峰在CMB B模功率谱中的位置由末次散射表面的光视界决定,从而提供了另一种早期宇宙的标准标尺。因此,它可以被用来作为一个交叉检查的标准标尺推断出的声学峰值在CMB温度功率谱和测试各种解释哈勃紧张。测量可以潜在地以$\lesssim2\%$的精度进行,具有阶段IV B模式实验。该测量还可用于测量早期宇宙中引力波的传播速度。
2019-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
Self-interacting neutrinos as a solution to the Hubble tension?
早期宇宙中中微子之间的自相互作用被认为是哈勃张力的一种解决方案,哈勃张力是CMB测量的哈勃常数与低红移数据之间的差异。然而,味普适中微子自相互作用受到大爆炸核合成和其他实验室实验如τ介子和K介子衰变、双中微子β衰变等的限制。这种风味特异性的相互作用较少受到实验室实验的限制。最后,我们解决的可行性解决哈勃紧张的框架内,这种特定的味道中微子自相互作用。
2021-09-07 astro-ph.CO hep-ph
A generic $ω_b$ tension in early-time solutions to the Hubble tension
Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校)
本文研究了早期时间解对哈勃张力的影响,发现其普遍增加偏好质子密度$ω_b$,与大爆炸核合成矛盾,现有分析与BBN结果冲突,加入氘素likelihood组件后,两种模型无法恢复高$H_0$,且CMB等数据拟合更差。
2026-09-07 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological implications of $n_s\approx 1$ in light of the Hubble tension
最近,SH0ES团队报告了哈勃常数$H_0 = 73.04 \pm 1.04 {\rm ~km/s/Mpc}$的低$z$测量结果。长期存在的哈勃张力,即当地测量的哈勃常数与基于$Λ$ CDM模型的宇宙微波背景数据推断的哈勃常数之间的差异进一步加强。有许多宇宙学模型在重组时代之后和前后修改宇宙学,以缓解这种紧张局势。事实上,一些模型改变了小尺度波动幅度相对于较大的尺度,因此需要显着修改的原始密度扰动,特别是标量谱指数,$n_s$。在某些有希望的模型中,$n_s$倾向于大于$Λ$ CDM预测,甚至尺度不变的模型$n_s=1$也是允许的。在这封信中,我们将重点关注非常早期的宇宙模型,以研究这种不寻常的$n_s$的含义。特别是,我们发现,一个轴子在平衡分布在暴胀过程中的轴向可以很容易地符合$n_s = 1$。这是因为轴子表现为一个曲率子,其质量远小于暴胀哈勃参数。我们还讨论了其他解释的$n_s$不同的基础上得到的$Λ$ CDM。
2021-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can Non-standard Recombination Resolve the Hubble Tension?
从宇宙微波背景(CMB)观测和本地距离阶梯测量中得出的不一致的哈勃常数值可能表明超出标准$Λ$ CDM范式的新物理学。在早期的研究中已经发现,至少在现象学上,非标准的复合历史可以将$\gtrsim 4σ$哈勃张力减少到$\sim 2σ$。沿着这条道路,我们改变了RECFAST中的物理和唯象参数,这是计算宇宙电离历史的标准代码,以探索超越标准复合的可能物理学。我们发现CMB对哈勃常数的约束对氢电离能和$2s \rightarrow 1s$双光子衰变率敏感,而对复合的其他细节不敏感。因此,哈勃张力对复合历史的扰动非常强大,除非奇异物理学在复合时期修改原子常数。
2019-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic Expansion: A mini review of the Hubble-Lemaitre tension
我们在这里提出一个闪电审查的地位哈勃勒梅特紧张。而不是讨论广泛的建议的解决方案在文献中发现,我们在这里集中的假设,以测量哈勃常数从宇宙微波背景和重子声学振荡数据一方面,从造父变星校准的距离阶梯另一方面。从这个讨论中,我们总结出两个重要的经验教训,告诉我们哪种基于物理的解决方案可以合理地解决这种紧张关系。
2021-05-21 astro-ph.CO hep-ph
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
Surface Tension: Accelerated Expansion, Coincidence Problem & Hubble Tension
本文对宇宙的加速膨胀给出了一个物理解释,缓解了哈勃常数测量值之间的矛盾。通过欧拉柯西应力原理,我们确定了一个争议的缺乏考虑的表面力的宇宙膨胀的研究。我们区分一个新的效果,修改时空结构的能量守恒方程。从所提出的假设产生的动力学方程进行对比,几个可检验的天体物理预测。本文还解释了为什么我们没有发现任何粒子或流体负责暗能量和澄清宇宙学符合问题。这些解释是在不假设非物理意义的奇异物质存在或修改爱因斯坦场方程的情况下实现的。
2020-11-02 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
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
Multi-axion like description of the dark sector in light of the Hubble and $σ_8$ tensions
本文提出用多个耦合类轴子场描述暗区部分成分的概念验证模型,通过同时引入早期和晚期对$Λ$CDM的偏离,成功消除哈勃常数与$σ_8$张力,并与DESI巡天及BAO声学视界观测保持一致。
2025-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Easing the Hubble constant tension?
我们展示了如何修改后的弗里德曼方程,起源于从一定的$W_3$代数建立的宇宙模型,有可能解释从CMB数据和超新星数据中提取的哈勃常数之间的差异。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Gravitational Waves and Dark Radiation from Dark Phase Transition: Connecting NANOGrav Pulsar Timing Data and Hubble Tension
最近NANOGrav合作报告的脉冲星计时数据可能表明在$f \sim 10^{-8}$ Hz附近存在随机引力波背景。我们探索了从暗扇区相变中产生这种低频引力波的可能性。假设暗区除了引力相互作用外与可见区完全解耦,我们发现一定量的暗辐射应该保留到现在。NANOGrav的数据表明,暗辐射的数量接近目前的上限,这可能有助于缓解所谓的哈勃张力。如果暗辐射的存在在未来的CMB-S4实验中没有得到证实,这将意味着存在新的粒子,它们在O(1-100)MeV的能量尺度上与标准模型扇区发生微弱的相互作用。
2020-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
A possible solution to the Hubble tension from quantum gravity
本研究探讨暴胀期间量子引力对哈勃张力的影响,发现其可提高哈勃常数变化率并延迟再加热,为解决哈勃张力及验证暴胀模型和量子引力提供新途径。
2024-02-05 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Black hole information turbulence and the Hubble tension
本文通过黑洞信息增长视角,发现两个分形过程分别对应早期和晚期宇宙,其诱导的空间增长率接近哈勃张力中的两个哈勃常数值,表明张力源于宇宙内在动力学属性,而非大尺度结构或测量误差。
2025-03-25 astro-ph.CO gr-qc nlin.AO
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
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
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
Chameleon dark energy can resolve the Hubble tension
哈勃常数的值之间的直接测量,从各种独立的本地观测和推断的宇宙微波背景与$Λ$冷暗物质模型之间的张力与持久的意义。我们提出了一个晚时间的非均匀的决议表明,耦合到一个本地的物质密度过大的变色龙场可以被困在一个更高的势能密度作为一个有效的宇宙学常数驱动本地的膨胀速度比低物质密度的背景更快。我们在一个玩具模型中说明了这种机制,在这个模型中,只有$20\%$过密度的物质区域足以解决哈勃张力,并且由局部距离阶梯测量的哈勃常数可以通过耦合到大尺度结构调查中观察到的过密度的变色龙来调节。
2021-06-06 astro-ph.CO gr-qc
Why reducing the cosmic sound horizon alone can not fully resolve the Hubble tension
在标准$Λ$ CDM的背景下,普朗克从宇宙微波背景测量中推断出的宇宙膨胀率与当地测量的宇宙膨胀率之间的不匹配,被称为哈勃张力,已成为宇宙学中最紧迫的问题之一。为了解决这一矛盾,人们提出了对$Λ$ CDM模型的大量修正。其中许多都引入了新的物理学,如早期暗能量、标准模型中微子扇区的修改、额外辐射、原始磁场或变化的基本常数,目的是减少复合$r_{\star}$时的声音视界。我们在这里证明,任何模型,只减少$r_{\star}$永远不能完全解决哈勃紧张,同时保持与其他宇宙学数据集一致。我们明确地表明,模型,实现了较高的哈勃常数与较低的物质密度值$Ω_m h^2$运行到紧张的重子声学振荡的观测,而较大的模型$Ω_mh^2$开发紧张的星系弱透镜数据。
2021-05-17 astro-ph.CO hep-ph
D-term inflation in braneworld models: Consistency with cosmic-string bounds and early-time Hubble tension resolving models
我们重新审视了D项暴胀与引力波观测的宇宙弦张力的界限,并考虑了光谱指数与$Λ$ CDM模型的哈勃张力的预复合分辨率相比可能存在的偏差。在这些约束条件下,D项暴胀需要非常小的耦合常数。我们表明,自然耦合常数($g=λ=0.1$)可以实现的情况下,D-项膨胀膜。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Late time approaches to the Hubble tension deforming $H(z)$, worsen the growth tension
许多后期的哈勃张力的解决方案的方法使用后期的平滑变形的哈勃膨胀率$H(z)$的普朗克18/ $Λ$ CDM最好的拟合,以匹配本地测量值的$H_0$,同时有效地保持共动距离的最后散射表面和$Ω_{0m} h^2$固定,以保持与普朗克CMB测量的一致性。这些方法的一个众所周知的问题是它们恶化了对低$z$距离探针的拟合。在这里,我们表明,这些方法的另一个问题是,他们恶化的水平的$Ω_{0m}-σ_8$增长的紧张局势。我们使用的CPL参数化对应于不断发展的暗能量状态方程参数$w(z)=w_0+w_1\frac{z}{1+z}$与本地测量$H_0$前,并确定对$(w_0, w_1)$,满足这个条件。这是$H(z)$平滑变形的一般类别,旨在解决哈勃张力。我们发现,对于这些模型的动力学探测数据和CMB约束之间的增长张力比相应的标准普朗克18/ $Λ$ CDM模型的张力更差。我们证明这一功能使用一个完整的数值解的增长方程和拟合的数据,以及通过使用近似的分析方法。这个问题并不影响最近提出的解决方案的哈勃危机,涉及SnIa内在的亮度过渡在$z_t\simeq 0.01$。
2021-04-21 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
The Hubble Tension: Relativistic Dark Matter Production from Long-lived Particles
本研究提出通过有效场论描述伴随中微子的相对论性暗物质产生以增加早期宇宙自由度,推导了不同暗物质场的有效能量标度极限,发现标量暗物质在增加相对论性物种方面更有效,且弱标度质量需由普朗克标度算符控制以缓解哈勃张力。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Extended Uncertainty Principle: A Deeper Insight into the Hubble Tension?
本研究拓展海森堡不确定性原理应用于宇宙学的思路,引入含最小基本可测量动量的扩展不确定性原理作为量子引力大尺度效应候选框架,通过推导有效光子静质量与哈勃-勒梅特参数的关联,探究哈勃张力的成因并约束EUP长度尺度。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Thermal Friction as a Solution to the Hubble Tension
在宇宙学的标准模型中增加了一个新的组成部分,它在早期表现得像一个宇宙学常数,然后随着辐射或更快地稀释,可以解决哈勃张力。我们表明,一个滚动轴子耦合到一个非阿贝尔规范组表现出这样一个额外的组件在背景水平的行为,并可以提出一个自然的粒子物理模型解决方案的哈勃张力。我们比较了这种自下而上模型的唯象流体近似的贡献,并确定CMB观测值只对宇宙的背景演化敏感,预计在这两种情况下是相似的,加强了这种模型的情况下,提供了一个可行的解决方案,哈勃张力。
2020-05-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology at at Crossroads: Tension with the Hubble Constant
我们正处于宇宙学的一个有趣的转折点。随着新方法和新技术的出现,哈勃常数的测量精度有了很大的提高,但最近出现了一种紧张局势,这要么是新物理学的信号,要么是尚未认识到的不确定性。
2017-06-08 astro-ph.CO
A structured analysis of Hubble tension
随着早期和晚期来源的哈勃参数观测的改善,它们之间的张力已经增加到远高于5 $σ$阈值。有鉴于此,对这种紧张关系的解释的必要性越来越大。在本文中,我们探索了一组7个假设,并表明,为了缓解哈勃的紧张局势,一个模型需要打破这7个中的至少一个,为新的模型提案提供了一个快速简便的应用检查。我们还使用这个框架,使目前提出的模型进行粗略的分类,并显示存在至少一个探索不足的途径,缓解哈勃的紧张局势。
2021-02-03 astro-ph.CO
Redshift-space distortion constraints on the neutrino mass and models to alleviate the Hubble tension
Hokkaido University(北海道大学)
该研究通过红移空间畸变数据探讨中微子质量对哈勃张力及$S_8$张力的缓解作用,发现变电子质量模型能有效缓解两种张力。
2025-12-25 astro-ph.CO hep-ph
A Radical Solution to the Hubble Tension Problem
本文提出从具有内禀对称性的空间构建宇宙学模型,以替代传统显式对称时空方法,从而自然解释哈勃张力,并预测重子声学振荡径向分量,结果与DESI第一年数据一致。
2024-08-30 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy in light of recent DESI BAO and Hubble tension
本研究结合DESI BAO等多组观测数据,对含哈勃张力复合前解的w₀wₐCDM模型开展MCMC分析,发现哈勃张力的解可能削弱DESI对演化暗能量的偏好,排除宇宙学常数需更谨慎。
2024-06-20 astro-ph.CO gr-qc
Hubble tension vs two flows
哈勃张力被证明是可解的,没有任何自由参数,在概念上和定量上,在修改后的弱场广义相对论的方法,涉及宇宙学常数$Λ$。这种方法使人们能够在一个统一的图像中描述包含暗物质的星系的动力学和宇宙的加速膨胀,从而定义了一个{ \it本地}哈勃常数的本地流和{ \it全球}。奇特星系样本中的暗物质含量数据显示与这一统一图像是一致的。未来对本星系群和室女座超星系团附近的星系分布、层次动力学和流动进行更精细的调查,可以决定性地揭示暗区可能的共同性质。
2021-03-01 astro-ph.CO gr-qc
Light gravitino dark matter: LHC searches and Hubble tension
最近由直接局域观测得到的宇宙学参数$H_0$的测量值与由宇宙微波背景辐射得到的宇宙学参数的推断值之间存在着$\sim 4 σ$差异。这可能表明新的物理超越了标准的$Λ$ CDM。我们调查的keV引力子暗物质,有一小部分的非热成分(例如,从NLSP比诺后期衰变)在各种宇宙学约束。我们发现这种情况是高度预测性的,可以通过在LHC上寻找双轻子加上丢失的能量事件来测试。此外,我们还讨论了它对哈勃张力的影响,然而,这可以减少到$3σ$水平。
2020-11-13 astro-ph.CO hep-ph
A void in the Hubble tension? The end of the line for the Hubble bubble
宇宙可能具有超出标准范式的大尺度不均匀性,这意味着只有在比通常假设的$\sim$ 100 Mpc大得多的尺度上才能达到统计均匀性和各向同性。这意味着我们不一定是典型的观察者,哥白尼原理只能在超级哈勃尺度上恢复。在这里,我们不假设哥白尼原理的有效性,让宇宙微波背景,重子声学振荡,Ia型超新星,本地$H_0$,宇宙计时器,康普顿y-失真和动力学Sunyaev-Zeldovich观测约束的几何自由度的本地结构,我们参数化通过$Λ$ LTB模型-基本上是一个FLRW度规的非线性径向扰动。为了量化一个非哥白尼结构是否可以解释哈勃张力,我们特别注意计算非均匀宇宙中的哈勃常数,并通过贝叶斯因子和赤池信息准则进行模型选择。我们的研究结果表明,虽然$Λ$ LTB模型可以成功地解释了$H_0$张力,它是有利于相对于$Λ$ CDM模型,只有当一个单独考虑超新星的红移范围内,用于拟合哈勃常数,即$0.023<z<0.15$。如果考虑所有的超新星样本,那么$H_0$张力就没有得到解决,对$Λ$ LTB模型的支持就消失了。结合其他数据集,这种对哈勃张力的解决方案几乎没有帮助。最后,我们重建了我们的局部时空。我们已经发现,数据是最好的拟合与$δ_L \approx -0.04$和$r^{\mathrm{out}}_L \approx 300$ Mpc,其中,有趣的是,在95%的可信区域的边界上相对于标准模型的期…
2022-08-08 astro-ph.CO gr-qc
Holographic complexity and the Hubble tension: a quantum gravity portrayal for the large scale structure of the cosmos
本文提出通过量子引力视角,将哈勃常数与全息复杂度联系起来,以解决哈勃张力问题。
2025-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Could the Hubble Tension be Pointing Towards the Neutrino Mass Mechanism?
哈勃常数的本地测量值目前与根据$Λ$ CDM宇宙学假设从CMB推断的高精度值不一致。这种紧张关系的重要性显然促使人们研究能够解决这一悬而未决问题的标准宇宙学模型的扩展。一般来说,成功地减少CMB和局部测量之间的张力(而不会在其他数据集中引入额外的张力)的模型需要在接近复合的时间宇宙中的能量密度的额外分量。在这篇文章中,我将表明,Majoron -一个伪戈德斯通玻色子所产生的全球轻子数对称性的自发破缺,往往与中微子质量机制-可以帮助减少哈勃紧张。重要的是,我还将表明,目前的CMB观测可以限制中微子-马约子耦合小$10^{-13}$,这在I型跷跷板机制对应的轻子数破缺高达$\sim 1\,\text{TeV}$的规模。
2020-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Potentialities of Hubble parameter and expansion rate function data to alleviate Hubble tension
利用高斯过程(GP),利用宇宙计时器(CCH)的哈勃参数[ $H(z)$ ]和从Ia型超新星数据中提取的膨胀率函数[$E(z)$ ],得到了哈勃常数$H_0=70.41\pm1.58$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$的改进估计.我们还使用CCH数据,包括具有完整协方差矩阵的数据,和$E(z)$数据,以获得$H_0=72.34_{-1.92}^{+1.90}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$的确定,这意味着完整协方差矩阵的参与导致$H_0$的更高的值和不确定性。这些结果高于直接用GP重建CCH数据所获得的结果。为了估计未来CCH数据的潜力,我们模拟了两组$H(z)$数据,并通过使用GP重建或用$E(z)$数据拟合来约束$H_0$。我们发现模拟的$H(z)$数据通过将$H_0$值推高至$\sim70$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$来缓解$H_0$张力。我们还发现,联合$H(z)$ + $E(z)$数据有利于更高的$H_0$值,这也证实了约束$H_0$在平坦协调模型和2阶泰勒展开的$H(z)$。总之,我们得出结论,更多和更高质量的CCH数据以及$E(z)$数据可以提供一个新的和有用的角度来解决$H_0$紧张。
2022-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Dark Neutrino interactions phase out the Hubble tension
新的中微子相互作用甚至在弱相互作用冻结之后也能阻止它们自由流动。这导致了宇宙微波背景(CMB)声峰的相移,这可以缓解哈勃张力。此外,中微子中的微扰在进入视界时不会衰减,并有助于度规微扰增强物质功率谱。我们证明,这种声学相移可以实现使用新的标准左手中微子与暗物质的相互作用,而不改变有效的相对论自由度的数量。利用普朗克宇宙微波背景辐射和WiggleZ星系巡天$ (k\le 0.12 h \ {\rm Mpc}^{-1} ) $数据,我们证明了在这个模型中哈勃张力约减小到$ 2.1 σ$。我们的模型预测了潜在的可观察到的修改的CMB B模式和物质的功率谱,可以在未来的数据集观察到。
2021-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Quintessence Axion Dark Energy and a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个模型,在这个模型中,关于暗能量的性质和最近提出的哈勃张力的问题可以立即得到解决。在最小超对称标准模型中考虑电弱轴子,其中轴子能量密度与观测到的暗能量一致。与此同时,通过规范化的$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}$和从宇宙微波背景观测中推断的局部测量的差异。
2020-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Hubble tension in lepton asymmetric cosmology with an extra radiation
本文研究了在$Λ$ CDM参数之外,再增加两个自由参数$N_\mathrm{eff}$和$ξ_e$的宇宙学模型的拟合问题.我们在中微子简并度大的中微子的能量密度基础上,引入了热轴子或无菌中微子等额外的辐射成分。然后,在不破坏大爆炸核合成(BBN)的情况下,允许更大的$N_\mathrm{eff}$,因为正中微子简并度$ξ_e$可以改善BBN拟合。通过对Planck、重子声学振荡(BAO)、BBN和Ia型超新星(SNeIa)观测数据的分析,可以看出$ξ_{e}\simeq 0.04$和$0.3 \lesssim ΔN_\mathrm{eff} \lesssim 0.6$的哈勃张力可以得到改善。
2021-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Improved constraint on primordial gravitational waves in light of the Hubble tension and BICEP/Keck
标准$Λ$ CDM模型所遭受的哈勃张力可以用预复合早期暗能量来解决。利用BICEP/Keck宇宙微波背景(CMB)B模偏振数据,给出了相应的无哈勃张力宇宙学中张量标量比$r$的第一个约束条件.结合BICEP/Keck与Planck 18 CMB和重子声学振荡数据,我们发现,具有较大哈勃常数$H_0$的模型,其$r$的上界将更紧,而哈勃张力的分辨率$H_0\sim73$ km/s/Mpc将其上界收紧到$r<0.028\ (95\%\text{C.L.})$,$25\%$比$Λ$ CDM约束$r<0.036$更紧.我们澄清了这个收紧的界限的起源。
2022-02-21 astro-ph.CO
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
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
Alleviating the Hubble Tension with a Local Void and Transitions of the Absolute Magnitude
本文通过结合局部空洞和绝对星等跃迁,利用Pantheon+ SNIa样本及Planck 2018 CMB数据,有效缓解了局部与高红移观测间的哈勃张力,且观测数据强烈偏好ΛLTB空洞模型。
2025-08-11 astro-ph.CO gr-qc 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
Inverse Seesaw, dark matter and the Hubble tension
我们考虑中微子质量的反跷跷板方案与近似轻子数对称性动态破缺的标量轻子数为2。我们发现,与自发对称性破缺相关的Majoron可以通过对$ΔN_\text{eff}$的贡献和对中微子的晚期衰变来缓解哈勃张力。在实现逆跷跷板机制所需的额外费米子态中,keV-MeV尺度的无菌中微子如果是通过较重自由度衰变的冻结产生的,则可以解释宇宙的所有暗物质成分。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
The Cosmological Constant Potential: a resolution to the Hubble tension via the cosmological sound horizon
该研究提出将宇宙学常数视为标量场势,早期动能主导阶段提高早期哈勃参数、降低声学视界,从而在晚期提高哈勃常数,缓解哈勃张力,并经CMB、BAO和H0数据验证。
2023-12-21 astro-ph.CO gr-qc