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
Determining the Hubble Constant without the Sound Horizon: Perspectives with Future Galaxy Surveys
来自星系巡天的$H_0$约束来源于两个标准化标尺的几何性质:声视界尺度$r_s$和物质辐射平等尺度$k_{\rm eq}$。虽然过去十年的大多数分析都集中在第一个尺度上,但最近的工作强调,第二个尺度可以提供有关宇宙膨胀率的独立信息来源。最近的方法,以获得一个声音地平线独立的测量$H_0$从平等的规模已避免$r_s$为基础的信息,通过删除声音地平线校准之前的重子密度。我们提出了一种新的方法来边缘化$r_s$,这使得重子信息被保留,使更严格的参数约束。对于一个欧几里德光谱调查,我们预测声音地平线独立的$H_0$约束的$σ_{H_0} = 0.7\rm{\ km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$我们的方法使用的平等规模,相比之下,$σ_{H_0} = 0.5\rm{\ km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$从声音地平线。即将到来的平等规模$H_0$测量,因此可以是极具竞争力的,虽然我们警告说,观测系统对这种测量的影响仍然需要详细调查。将我们的新方法应用于BOSS功率谱,仅从相等性给出$H_0 = 69.5^{+3.0}_{-3.5}\rm{\ km\ s^{-1}\ Mpc^{-1}}$,比以前的约束更严格。基于$r_s$和$k_{\rm eq}$的$H_0$测量的一致性可以为宇宙学模型提供有价值的内部一致性检验;作为一个例子,我们考虑早期暗能量产生的$H_0$的变化。假设\…
2023-03-06 astro-ph.CO
Revisiting the Hubble constant, sound horizon and cosmography from late-time Universe observations
本研究结合DESI、H0LiCOW和Pantheon数据,采用Taylor级数与Padé多项式方法,模型无关地测定Hubble常数与声学视界,结果支持更大的$H_0$与更小的$r_d$,与SH0ES一致。
2025-05-03 astro-ph.CO
Late-time data require smaller sound horizon at recombination
针对哈勃常数问题,通过比较唯象暗能量模型与距离-红移观测数据,发现修改膨胀方式不可行,从而支持更小复合声视界的新物理方案。
2023-10-16 astro-ph.CO
Equality scale-based and sound horizon-based analysis of the Hubble tension
本文通过物质-辐射平等尺度$k_{\rm{eq}}$和最后散射面声学视界$r_s$分析哈勃张力,对比EDE与WZDR模型,发现暗辐射场景对两标准尺度的拟合更具一致性。
2022-10-13 astro-ph.CO
No-go guide for the Hubble tension : Late-time solutions
哈勃张力,如果不是由任何系统学引起的,可以通过修改早期或晚期宇宙来缓解甚至解决。早期的修改通常与星系集群或星系透镜的约束处于紧张状态。后期的修改也与距离反比阶梯的约束相冲突,然而,这是削弱了依赖于一个声音的地平线前和一些特定的近似后期的扩展历史。为了实现一个更一般的不去晚时间的情况下的参数,我们建议使用一个全球parametrizationbased上的宇宙年龄(PAge)一致地使用超越泰勒展开域的宇宙计时器数据,没有输入的声音地平线之前。因此,早期和晚期的情况基本上都被排除了,这表明了从我们和谐宇宙的奇异修改或一些未知的系统学中摆脱哈勃张力的可能途径。
2022-01-06 astro-ph.CO
Sound-Horizon-Agnostic Inference of the Hubble Constant and Neutrino Mass from BAO, CMB Lensing, and Galaxy Weak Lensing and Clustering
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);Simon Fraser University(西蒙菲莎大学)
该研究通过结合多种天文观测数据,不依赖声学半径推断哈勃常数和中微子质量,发现H₀值对中微子质量先验敏感,且不同先验影响结果显著。
2026-02-18 astro-ph.CO
Revealing the late-time transition of $H_{0}$: relieve the Hubble crisis
从局域距离阶梯测量的哈勃常数$H_0$与从宇宙微波背景测量的哈勃常数之间的差异是对标准$Λ$ CDM模型的最严重挑战。人们提出了各种模型来解决或缓解这一问题,但至今没有给出满意的解决方案。在这里,我们报告了$H_{0}$的后期跃迁,即,通过对哈勃参数$H(z)$数据的高斯过程(GP)分析,发现$H_0$从宇宙时间早期到晚期呈现由低值到高值的变化。这一发现有效地减少了70%的哈勃危机。我们的结果也是一致的下降趋势,$H_0$测量使用时间延迟宇宙学透镜类星体在1 $σ$的置信水平,并支持哈勃危机产生的新物理超出标准的$Λ$ CDM模型的想法。另外,在$Λ$ CDM模型和$w$ CDM模型中,不存在$H_{0}$的跃迁行为。
2022-09-23 astro-ph.CO
DESI data and refinement of standard recombination theory help solve the Hubble tension problem
本文利用DESI Collaboration数据与改进的标准复合理论,精确测定哈勃常数与共动声视界乘积为101.8 Mpc,该结果与晚期宇宙测量值H0=73.5 km/s/Mpc高度吻合,有效解决了哈勃常数张力问题。
2024-08-23 astro-ph.CO
No-go guide for late-time solutions to the Hubble tension: Matter perturbations
哈勃望远镜的紧张关系似乎是一个危机与$\sim5σ$之间的差异最近的本地距离阶梯测量Ia型超新星的造父变星校准和全球拟合约束的宇宙微波背景数据。为了缩小哈勃张力的可能晚期解,我们在最近的一项研究中[Phys. Rev. D 105,L021301(2022)]使用了一种改进的反距离阶梯方法,该方法通过宇宙天文台数据在高红移时哈勃膨胀率的绝对测量进行校准,并没有发现有吸引力的证据,新的物理学在后期超过$Λ$ CDM模型的特点是参数化的基础上的宇宙年龄。在本文中,我们进一步探讨了这种改进的反距离阶梯方法的前景,包括晚时间的物质微扰增长数据。独立于数据集的选择,模型参数化,和诊断量($S_8$和$S_{12}$),新的物理学在后期超越$Λ$ CDM模型是非常不利的,使以前的后期不去哈勃紧张的指导进一步加强。
2022-09-16 astro-ph.CO
Can Distance Duality Violation Save Late-time Solutions to the Hubble Tension?
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);Raman Research Institute(拉曼研究所);Department of Physics, Indian Institute of Science(印度科学理工学院物理系);Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心);Laboratoire Univers & Particules de Montpellier, CNRS & Université de Montpellier (UMR-5299)(蒙彼利埃宇宙与粒子实验室,法国国家科学研究中心与蒙彼利埃大学)
研究哈勃张力问题,通过在$r_d$-$M_B$平面分析,表明距离对偶性等因素可独立确定$H_0$,测试CDDR违反可行性,结合现有约束发现当前数据不支持解决张力所需的违反水平,说明晚期修正无法解决哈勃张力。
2026-07-10 astro-ph.CO
Testing General Relativity on Galactic Scales via DESI-BAO and Strong Lensing: Circumventing Assumptions on the Hubble Constant, Sound Horizon, and Dark Energy
School of Physics and Optoelectronic, Yangtze University(长江大学物理与光电工程学院)
利用DESI-BAO和强引力透镜数据,结合人工神经网络和样条插值,测试广义相对论在银河尺度上的有效性,得出PPN参数γ_PPN的约束,验证广义相对论的兼容性。
2026-03-22 astro-ph.CO
A Sound Horizon-Free Measurement of $H_0$ in DESI 2024
本研究利用 DESI 数据,通过重缩放移除声学视界信息,首次实现声学视界无关的哈勃常数测量,精度达亚3%,与SH0ES存在2.2-3.0σ张力,未发现新早期宇宙物理证据。
2025-06-18 astro-ph.CO
Can Late Dark Energy Transitions Raise the Hubble constant?
晚时间暗能量跃迁在红移$z \ll 0.1$可以提高预测值的哈勃常数的SH0 ES值,$74.03\pm 1.42$(公里s $^{-1}$ Mpc $^{-1})$或更高,同时提供了一个同样良好的拟合$Λ$ CDM在$67.73 \pm 0.41$更高的红移数据,特别是从宇宙微波背景和重子声学振荡。然而,这些模型并没有完全解决距离阶梯和高红移观测之间的紧张关系的真正来源:超新星光度的局部校准远远超出了哈勃流。当以这种方式通过将SH0ES校准转移到万神殿超新星数据集进行测试时,这种转变提高哈勃常数的能力被降低到$69.17 \pm 1.09$。当测试任何动力学暗能量模型时,也应该使用这样的分析,这些模型可以在红移或局部空洞模型中产生类似的精细特征。
2020-05-22 astro-ph.CO
Constraints on neutrino mass and dark energy agnostic to the sound horizon
该研究在不依赖声学视界假设下,利用未校准距离和结构增长数据,发现暗能量可能为动力学,哈勃常数偏高,中微子质量约束放宽至与振荡实验兼容。
2025-10-24 astro-ph.CO
Dissecting the Hubble tension: Insights from a diverse set of Sound Horizon-free H0 measurements
Department of Physics, University of Ioannina(约阿尼纳大学物理系)
本文通过分析88种无声学视界H0测量,发现距离阶梯与其他方法间存在显著张力,揭示了可能的系统误差或模型偏离。
2026-01-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Determining the Hubble Constant without the Sound Horizon: Measurements from Galaxy Surveys
两个来源的几何信息编码在星系的功率谱:在重组的声音视界和视界的物质辐射平等。分析BOSS DR 12星系的功率谱使用微扰理论与$Ω_m$先验从万神殿超新星,但没有先验的$Ω_b$,我们得到的约束$H_0$从第二个规模,发现$H_0 = 65.1^{+3.0}_{-5.4}\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$,这不同于最佳拟合的SH0 ES在95\%的置信度。如果$Ω_m$受未校准BAO:$H_0 = 65.6^{+3.4}_{-5.5}\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$的约束,则获得类似的结果。添加Baxter \& Sherwin 2020的类似透镜效应结果,后验转换为$70.6^{+3.7}_{-5.0}\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$。使用模拟数据,Fisher分析,和规模削减,我们证明了我们的约束条件没有收到显着的信息,从健全的地平线规模。由于许多模型解决了$H_0$的争议,通过添加新的物理来改变声音视界,我们的测量是标准宇宙学在重组之前的一致性测试。一个简单的预测表明,这样的约束可能会达到欧几里德时代的$σ_{H_0} \simeq 1.6\,\mathrm{km}\,\mathrm{s}…
2021-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.IM
Assessing the robustness of sound horizon-free determinations of the Hubble constant
哈勃张力可以通过在复合之前修改声音视界($r_s$)来解决,引发对无$r_s$的早期宇宙估计的兴趣,即哈勃常数,$H_0$。最近有报道称,在LCDM内对全形状BOSS星系功率谱进行的无$r_s$分析对$H_0$的限制,并用于评论LCDM之外物理学的可行性。在这里,我们证明了$r_s$ -免费分析与当前的数据依赖于模型和先验宇宙学参数,这样LCDM分析不能被用作证据或反对新的物理。我们发现,超越LCDM模型,引入额外的能量密度与显着的压力支持,如早期暗能量(EDE)或额外的中微子能量密度($ΔN_{\rm eff}$),导致更大的$H_0$值。另一方面,只影响复合时间的模型,如变化的电子质量($Δm_e$),产生类似于LCDM的$H_0$约束。利用BOSS数据、来自轻元素丰度的约束、宇宙微波背景(CMB)透镜效应、基于CMB的标量振幅先验($A_s$)、光谱指数($n_s$)和Pantheon+超新星数据集的$Ω_m$,我们发现在LCDM中,$H_0=64.9\pm 2.2$ km/s/Mpc; EDE中,$H_0=68.7^{+3}_{-3.9}$ ; $ΔN_{\rm eff}$中,$H_0=68.1^{+2.7}_{-3.8}$ ; $Δm_e$中,$H_0=64.7^{+1.9}_{-2.3}$。使用来自投影声水平线的未校准BAO和CMB测量的$Ω_m$上的先验,这些值变为L…
2022-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A flexible parameterization to test early physics solutions to the Hubble tension with future CMB data
University of Sussex(萨塞克斯大学)
本文提出了一种灵活的参数化方法,用于测试未来CMB数据对Hubble张力的早期物理解决方案,通过引入额外非相互作用成分来捕捉可能的偏离。
2025-01-08 astro-ph.CO
The 6dF Galaxy Survey: Baryon Acoustic Oscillations and the Local Hubble Constant
我们分析了6dF星系巡天(6dFGS)的大尺度关联函数,并检测到一个重子声学振荡(BAO)信号。6dFGS BAO检测允许我们将距离-红移关系限制在z_{\rm eff} = 0.106。我们得到了D_V(z_{\rm eff})= 456 \pm 27 Mpc的距离测量和距离比的测量,r_s(z_d)/D_V(z_{\rm eff})= 0.336 \pm 0.015(4.5%精度),其中r_s(z_d)是在拖曳时期z_d的声音地平线。6dFGS的低有效红移使其在限制哈勃常数方面成为造父变星和低z超新星的一个有竞争力和独立的选择。我们发现H_0 = 67 \pm 3.2 km s^{-1} Mpc^{-1}(4.8%的精度)的哈勃常数仅依赖于声音视界的WMAP-7校准和6dFGS中的星系团。与早期的BAO研究相比,在更高的红移,我们的分析是较少依赖于其他宇宙学参数。对H_0的敏感性可以用来打破暗能量状态方程参数w与CMB数据中H_0之间的简并性。我们确定w = -0.97 \pm 0.13,仅使用来自6dFGS和\citet{Percival:2009xn}的WMAP-7和BAO数据。我们还讨论了两个未来的广角调查的大尺度关联函数的预测:WALLABY盲H{ \sc I}调查(与澳大利亚SKA探路者,ASKAP),并建议与英国施密特望远镜(UKST)的TAIPAN全南天空光学星系…
2011-06-16 astro-ph.CO
Exploring the Hubble tension with a late time Modified Gravity scenario
本文提出一种受圈量子宇宙学启发的晚期修正引力模型,通过引入参数$c$调整低红移动力学,在多种数据集组合中能缓解哈勃张力,但整体拟合改善有限。
2024-08-08 astro-ph.CO
Joint Constraints on the Hubble Constant, Spatial Curvature, and Sound Horizon from the Late-time Universe with Cosmography
本文利用 Pantheon+、BAO 和 OHD 数据,通过四种不假设平坦宇宙的宇宙学模型对哈勃常数、空间曲率和声学视界进行联合约束,发现减小曲率或声学视界有助于缓解哈勃张力,且平坦ΛCDM模型仍最受数据支持。
2023-11-23 astro-ph.CO gr-qc
A model-independent determination of the sound horizon using recent BAO measurements and strong lensing systems
本研究提出一种模型无关的声视界测定新方法,结合BAO巡天数据与强引力透镜时延测量,得到精度约3.7%的声视界结果,验证了与Planck结果的一致性,同时凸显哈勃张力问题,为探索新物理提供线索。
2024-06-26 astro-ph.CO
A Review on Resolving the Hubble Tension via Late-Universe Physics
Nanjing University(南京大学);Qufu Normal University(曲阜师范大学)
综述通过晚期宇宙新物理解决哈勃张力的进展,结合DESI BAO和未校准Ia超新星数据得到的高H0值表明张力源于低红移新物理。
2026-06-12 astro-ph.CO
Beyond LambdaCDM: How the Hubble tension challenges early universe physics
本文研究早期暗能量(EDE)模型如何通过减小声视界大小来解释哈勃常数张力,MCMC和贝叶斯证据分析表明EDE在精细调谐参数空间内受支持,但更复杂模型仍是必要的。
2025-07-11 astro-ph.CO
Late time interacting cosmologies and the Hubble constant tension
在这篇手稿中,我们重新评估了相互作用的暗物质-暗能量模型在解决哈勃常数张力方面的潜力。这些模型已经被提出,但也被质疑作为$H_0$问题的可能解决方案。在这里,我们将根据宇宙学观测来研究几种相互作用的场景,重点关注超新星数据校准所发挥的重要作用。为了重新评估相互作用的暗物质-暗能量的情况下,在缓解哈勃常数的紧张局势的能力,我们系统地面对他们的理论预测使用前超新星Ia绝对星等$M_B$,这已被认为是更强大的,当然比使用前的哈勃常数$H_0$较少的争议。虽然一些数据组合并没有显示出任何偏好的相互作用的黑暗部门,并在其中一些情况下,集群$σ_8$紧张的星系,相互作用的宇宙学与暗能量状态方程$w<-1$是首选的规范$Λ$ CDM图片,即使与CMB数据单独也提供了$σ_8$的值与弱透镜调查的完美协议。未来的宇宙学调查将通过精确测量暗能量状态方程及其假定的红移演化来测试这些奇异的暗能量宇宙学。
2022-07-19 astro-ph.CO
Model independent calibration for sound horizon combining observations of supernovae and transversal BAO measurements
针对声视界校准问题,提出结合Ia型超新星与横向BAO测量的模型无关方法,用Pantheon及Pantheon+数据集得到对应声视界结果,约束精度达约1.26%,并发现高红移声视界值多更大,为解决哈勃张力等提供新线索。
2024-05-21 astro-ph.CO
What Prevents Resolving the Hubble Tension through Late-Time Expansion Modifications?
Xi'an International University(西安国际大学);Liaoning Normal University(辽宁师范大学)
本文通过Fisher偏差优化和MCMC验证证明,晚期$w(z)$修正虽能调和CC、Planck、DESI BAO与SH0ES间的张力,但SNe Ia观测将$H_0$限制在69.09±0.30,从而阻碍哈勃张力的完全解决。
2025-06-30 astro-ph.CO
On the Difficulties with Late-Time Solutions for the Hubble Tension
University of Michigan(密歇根大学)
研究指出,通过引入Ia型超新星绝对光度阶跃或破坏距离双关关系,可部分缓解哈勃张力,但效果有限。
2026-02-06 astro-ph.CO
General conditions for scale-invariant perturbations in an expanding universe
我们研究了在可变声速条件下产生尺度不变曲率扰动的膨胀宇宙学模型的一般性质。我们表明,在一个膨胀的宇宙中,产生一个超级哈勃,在一个波长范围内与观测一致的扰动几乎尺度不变的光谱,需要至少三个条件之一:(1)加速膨胀,(2)声速快于光速,或(3)超普朗克能量密度。
2011-07-06 astro-ph.CO
Sound speed of scalar field dark energy: weak effects and large uncertainties
分析了等效声速为常数的标量场暗能量$c_s$的拉格朗日量重构的可能性。据发现,这样的重建可以与精度高达一个任意常数。并与其它暗能量参数一起估算了$c_s$的值($Ω_{de}$,$w_0$,$c_a^2$)和主要的宇宙学的基础上的数据,包括普朗克-2013结果的CMB各向异性,BAO距离比从最近的星系调查,星系功率谱从WiggleZ,星等红移关系遥远的SNe Ia从SNLS 3和联盟2.1汇编,HST对哈勃常数的测定。结果表明,由于暗能量扰动对大尺度结构的形成和CMB温度涨落的影响很小,所以在[0,1]范围内$c_s$的值都不是所用数据所优选的。
2015-02-06 astro-ph.CO
The Hubble tension: A decade review
Ningbo University(宁波大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心)
综述哈勃常数张力的现状,探讨早期与晚期宇宙观测差异的起源,并评述通过修改声视界、超新星绝对星等或相互作用暗能量模型等解决方案。
2026-07-15 astro-ph.CO
Dark Matter properties through cosmic history
利用宇宙微波背景测量数据,辅以重子声学振荡数据和哈勃空间望远镜重点项目数据,首次对宇宙历史中的暗物质应力-能量演化进行了检验。我们限制DM状态方程(EoS)在8个红移箱,和它的声速和(剪切)粘度在9个红移箱,发现没有令人信服的证据,非$Λ$ CDM值在任何红移箱。尽管这个扩大的参数空间,声速和粘度的约束相对较好地在后期(由于包括CMB透镜),而EoS是最强烈的约束周围重组。这些结果第一次限制了DM在背景和微扰水平上跨越各个宇宙学时代所需的“冷”水平。我们发现,同时允许时间依赖性的EoS和声速参数的后移重组前的DM丰度到一个更高的值,同时保持目前的DM丰度类似的$Λ$ CDM值。与$Λ$ CDM相比,这改变了当今哈勃常数的后验,表明具有时间依赖参数的DM非常适合于探索$Λ$ CDM模型内持续紧张局势的可能解决方案。我们使用相同的数据集与我们以前的研究进行了详细的比较,包括消失的声速和粘度,以解释这些变化背后的物理机制。
2021-09-08 astro-ph.CO
No-go guide for the Hubble tension: late-time or local-scale new physics
本文通过模型无关约束发现,晚期均匀新物理无法解决哈勃常数张力,而局部宇宙中$H_0$与$M_B$组合的截距$a_B$存在$3\sim 7σ$张力,暗示需要局部尺度非均匀新物理。
2024-10-23 astro-ph.CO
Determining the Hubble Constant without the Sound Horizon: A $3.6\%$ Constraint on $H_0$ from Galaxy Surveys, CMB Lensing and Supernovae
许多对所谓的“哈勃张力”的理论解决方案依赖于修改复合时的声音视界,$r_s$,从而在宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)数据集中用作标准标尺的声学尺度。如在一些最近的工作中所示,这些观测量也可以用于计算$r_s$ -独立的约束$H_0$通过利用地平线尺度在物质辐射平等,$k_{\rm eq}$,它具有不同的灵敏度高红移物理比$r_s$。因此,如果存在预重组的新物理,则$H_0$的基于$r_s$和基于$k_{\rm eq}$的测量(在$Λ$ CDM框架内)可能不同。在这项工作中,我们提出了最严格的约束,后者从目前的数据,发现$H_0=64.8^{+2.2}_{-2.5}$在68%CL(在$\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\mathrm{Mpc}^{-1}$单位)从BOSS星系功率谱的组合,普朗克CMB透镜,和新发布的万神殿+超新星的约束,以及物理先验的重子密度,中微子质量和光谱指数。BOSS和Planck测量具有不同的简并方向,导致改进的组合约束,其中$H_0 = 67.1^{+2.5}_{-2.9}$($63.6^{+2.9}_{-3.6}$)仅来自BOSS(Planck)。结果表明,中微子的质量边界的一些依赖性,与约束扩大到$H_0 = 68.0^{+2.9}_{-3.2}$,如果我们而不是施加一个弱的先验$\sum m_ν$从地面实验,或转移到$…
2022-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Cosmic dissonance: new physics or systematics behind a short sound horizon?
低红移观测和宇宙微波背景辐射(CMB)之间的持续紧张关系,根据由声音视界$r_d$和哈勃常数$H_0$设定的两个基本距离尺度,暗示了标准模型或剩余系统学之外的新物理学。我们检查最近更新的距离校准造父变星,引力透镜时间延迟观测,和红巨星分支的尖端。通过对重子声学振荡(BAO)和Ia型超新星的组合距离指标的校正,我们获得了在低红移下$H_0$和$r_d$的联合自洽测量,与宇宙学模型和CMB推论无关.为了缓解后期和基于CMB的测量之间的紧张关系,我们考虑了标准$Λ$ CDM模型的四个扩展。由我们不同的测量得到的声视界为$r_d=(137\pm3^{stat.}\pm2^{syst.})$ ~Mpc。根据采用的距离指示器,$H_0$和$r_d$中的$combined$张力范围在2.3和5.1 $σ$之间。我们发现,$Λ$ CDM的修改,改变复合后的物理不能解决这个问题,因为他们只解决了在$H_0$的张力,而在$r_d$的张力保持不变。预复合扩展(早期暗能量或中微子$\rm{N}_{\rm{eff}}=3.24 \pm 0.16$的有效数量)是允许的数据,除非从造父变星的校准包括在内。从时间延迟透镜的结果是一致的,从距离阶梯校准,并指出从CMB(假设标准宇宙学模型)和后期观测测量的绝对距离尺度之间的差异。解决这种紧张关系的新建议应该被审查,不仅要调和哈勃常数,还要调和来自CMB和其他宇宙学探…
2020-05-13 astro-ph.CO
The Hubble Tension, The $M$ Crisis of Late Time $H(z)$ Deformation Models and the Reconstruction of Quintessence Lagrangians
我们提出了一个详细的和教学分析最近的宇宙学数据,包括CMB,BAO,SnIa和最近的本地测量的$H_0$。因此,我们获得了对标准暗能量参数化的参数的约束,包括$ΛCDM$和$H(z)$变形模型,如$wCDM$(暗能量的恒定状态方程$w$)和CPL模型(对应于不断发展的暗能量状态方程参数$w(z) = w_0 + w_a \frac{z}{1+z}$)。拟合的参数包括暗物质密度$Ω_{0m}$、SnIa绝对星等$M$、哈勃常数$H_0$和暗能量参数(例如,用于$wCDM$的$w$)。考虑的所有模型导致PDMATHAMT的最佳拟合值与Cepheid校准品获得的局部测定值(PDMATHAMT张力)不一致。然后,我们使用最佳拟合的暗能量参数来重建能够再现这些最佳拟合参数化的精髓拉格朗日。由于最佳拟合暗能量状态方程参数$w(z)$的晚期幻影行为,重建的精粹模型具有负动力学项,因此受到不稳定性的困扰。
2021-09-13 astro-ph.CO
$H_0$ Without the Sound Horizon (or Supernovae): A 2% Measurement in DESI DR1
The Ohio State University(俄亥俄州立大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);CEA, Université Paris-Saclay(法国原子能委员会,巴黎萨克雷大学);University of Waterloo(滑铁卢大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(理论物理前沿研究所)
利用DESI DR1数据,独立于声学视界尺度,获得H0的2%精度测量,通过引入未校准的BAO测量和CMB声学尺度,提高H0测量的稳健性。
2026-04-27 astro-ph.CO
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
Late time acceleration due to generic modification of gravity and Hubble tension
我们考虑的情况下,修改的重力,这是通用的晚时间加速度,即,在约旦框架的加速度和爱因斯坦框架中没有加速度。这种可能性是通过假设暗物质和重子组成部分之间的相互作用,在爱因斯坦框架中,这是通过去约旦框架使用非正式的变换,产生一个外来的有效流体负责造成幻影穿越在晚些时候删除。在这种情况下,过去的演变是没有区别于$Λ$ CDM,但晚时间的动力学是一般不同的,由于幻影交叉的存在,导致单调增加的膨胀率,从而产生独特的晚时间的宇宙特征。后者在解决哈勃参数的CMB(宇宙微波背景)测量值与当地观测值之间的矛盾中起着至关重要的作用。我们表明,哈勃紧张显着减少在所选择的比例因子参数化的情况下考虑。模型中宇宙年龄的估计值在低红移和高红移区域的观测范围内。
2021-11-03 astro-ph.CO gr-qc
Resolving the Hubble tension at late times with Dark Energy
本文研究了利用暗能量解决哈勃常数张力的方法,分析了暗能量对晚期宇宙学观测量的影响,并探讨了晚期测量对相关暗能量模型的约束及这些模型的性能表现。
2023-09-13 astro-ph.CO gr-qc
Revising the Hubble constant, spatial curvature and dark energy dynamics with the latest observations of quasars
本文利用射电类星体和以类星体为背景源的强引力透镜系统中的超紧致结构样本,对六个空间平坦和非平坦的宇宙学模型($Λ$ CDM,PEDE和DGP)进行了约束.这两组类星体数据(6个强透镜系统和120个中等光度类星体的时间延迟测量,作为标准标尺校准)可以打破宇宙学参数($H_0$,$Ω_m$和$Ω_k$)之间的简并性,因此为我们研究的6个宇宙学模型提供更严格的宇宙学约束。类星体样本的联合分析提供了独立于模型的哈勃常数$H_0$的估计,这与SH0ES合作的$Λ$ CDM和PEDE模型中从局部距离阶梯得出的估计非常一致。然而,在DGP宇宙学的框架下(特别是对于平坦宇宙),测量的哈勃常数与最近的普朗克2018结果非常一致。此外,我们的结果表明,零空间曲率是支持目前的透镜和非透镜类星体的观测,并没有显着偏离一个平坦的宇宙。对于我们研究的大多数宇宙学模型(平坦$Λ$ CDM、非平坦$Λ$ CDM、平坦PEDE和非平坦PEDE模型),导出的物质密度参数在所有数据集上与$Ω_m\sim 0.30$完全一致,这与最新的宇宙学观测结果一致。最后,根据统计准则DIC,虽然联合约束提供了实质性的观测支持平坦的PEDE模型,他们不排除暗能量是一个宇宙学常数和非平坦的空间超曲面。
2022-10-06 astro-ph.CO
Probing the properties of relic neutrinos using the cosmic microwave background, the Hubble Space Telescope and galaxy clusters
我们研究了扩展的$Λ$ CDM情景对宇宙中微子背景(CNB)的观测约束($Λ$ CDM $+ N_{\rm eff} + \sum m_ν + c^2_{\rm eff} + c^2_{\rm vis} + ξ_ν$)使用来自\textit{Planck} CMB的最新观测数据(温度功率谱,低极化和透镜重建),重子声振荡(BAO),\textit{ Hubble Space Telescope}(\textit{HST})中哈勃常数的最新局部值和星系团(GCs)丰度信息。我们使用CMB + BAO + \textit{HST}数据和不使用GC数据研究了CNB背景的约束。我们发现$ΔN_{\rm eff} = 0.614 \pm 0.26$在68%的置信水平时,GC数据加入分析。我们没有发现显着的偏差,声速在CNB休息帧。我们还利用观察数据分析了特定案例$Λ$ CDM $+ N_{\rm eff} + \sum m_ν + ξ_ν$。在这种情况下,我们发现$ΔN_{\rm eff} = 0.60 \pm 0.28$的置信水平为68%。在这两种情况下,没有发现退化参数的平均偏差。
2017-11-24 astro-ph.CO
A standard siren measurement of the Hubble constant using GW170817 and the latest observations of the electromagnetic counterpart afterglow
本文利用GW170817电磁对应体余辉约3.5年的最新多波段观测并考虑宿主星系本动速度,将哈勃常数标准汽笛测量精度从14%提高到约7%,得到 $75.46^{+5.34}_{-5.39}$ km s$^{-1}$ Mpc$^{-1}$,结果与超新星和宇宙微波背景测量基本一致。
2023-05-31 astro-ph.CO astro-ph.HE
Cosmic voids and the kinetic analysis. III. Hubble tension and structure formation in the late Universe
本文采用 Vlasov 动力学自洽场方法,引入含宇宙学常数排斥项的修正引力势,研究晚期宇宙结构形成,给出半周期引力结构的形成判据与尺度预测,并解释哈勃张力及局域纤维结构的确定性形成机制。
2023-09-21 astro-ph.CO gr-qc
Generic modification of gravity, late time acceleration and Hubble tension
我们考虑一个方案的大规模修改的引力,不调用额外的自由度,但包括重子物质和暗物质之间的耦合在爱因斯坦框架。总物质能量密度遵循标准守恒,在此框架下演化具有减速的特征。该模型表现出有趣的功能,在约旦框架实现凭借非正式的转换,其中个别物质成分坚持标准的守恒,但重力修改。一个通用的参数化的非正式的转换留下完整的热历史。它引起了约旦帧中的后期加速,这必然包括幻影穿越,在标准框架中,可以使用至少两个标量场来实现。这种情况体现在两个显著的特征,即在约旦框架中的加速和在爱因斯坦框架中的减速,以及由于后期幻影相的出现而可能解决哈勃张力。
2022-11-22 astro-ph.CO gr-qc
Hubble tension in k-essence: Evidence for robust tension alleviation
Botswana International University of Science and Technology(博茨瓦纳国际科学与技术大学);University of Cape Town(开普敦大学);North-West University(西北大学);Omdurman Islamic University(恩图曼伊斯兰大学)
研究哈勃张力问题,通过普朗克和晚期宇宙探测器数据集,在两种k-本质模型(暴胀子和快子)中研究,发现两模型能显著缓解哈勃张力,且不依赖模型微调,证明其取决于暗能量描述。
2026-07-07 astro-ph.CO
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
Phenomenological Gravitational Phase Transition: Early and Late Modifications
在这项工作中,我们推广了引力相变或GPT在后期的想法,以允许在早期宇宙的修改重力的情况下,以及。原来的GPT被证明可以同时松弛$H_0$和$σ_8$张力以及{ \it Planck}内部不一致性。然而,GPT预测的主要结果暗示与重子声振荡(BAO)的数据不一致。在这里,我们调查是否广义GPT方案可以解决哈勃望远镜的紧张局势中存在的BAO数据以及。我们发现,尽管大大扩大了引力参数空间,BAO数据强烈倾向于$Λ$ CDM范式与低推断哈勃常数,$68.03\pm 0.76 $ km/s/Mpc,在张力与当地$H_0$测量Riess等人,$H_0=74.03\pm 1.42$ km/s/Mpc.广义GPT方案未能容纳P18-BAO-R19三人组是有意义的,并且明显缩小了哈勃张力的可能引力解的空间。
2021-09-22 astro-ph.CO
The role of CMB spectral distortions in the Hubble tension: a proof of principle
虽然$Λ$ CDM模型的早期和晚期修正都被提出来解决哈勃张力,但令人信服的论点表明,要想成功解决这个问题,它需要修改宇宙在重组之前的膨胀历史。这大大增加了精确的CMB观测的重要性,在这封信中,我们提出了CMB光谱失真的论点,强调了它们在约束模型中的潜在作用,这些模型在标准$Λ$ CDM参数中引入了显着的变化,例如标量光谱指数,试图解决哈勃张力。
2020-09-17 astro-ph.CO
Lowering the Horizon on Dark Energy: A Late-Time Response to Early Solutions for the Hubble Tension
University of Southern California(南加州大学)
本文通过减少声学视界来检验晚期宇宙学响应,发现其使暗能量方程状态参数向更静态的真空主宰模型靠近,强调早期宇宙假设可能影响晚期动态解释。
2026-03-19 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
The Price of Shifting the Hubble Constant
重子声学振荡(BAO)特征的各向异性测量固定了哈勃常数和声标度$H_0 r_d$的乘积。因此,不管暗能量动力学如何,为了适应更高的$H_0$值,需要更低的$r_d$,因此必须对早期宇宙学进行修改。我们必须要么降低宇宙在拖曳时期的年龄,要么降低原始等离子体中的声速。第一个可以实现,例如,与暗辐射或非常早期的暗能量,自动保持在宇宙微波背景(CMB)的声学尺度的角度大小没有修改后重组暗能量。然而,它是已知的,最简单的这种修改落在较高的多极CMB约束相冲突。作为一个例子,我们结合各向异性BAO与几何测量从强透镜时间延迟从H0 LiCOW和超脉泽从超脉泽宇宙学项目来测量$r_d$,有和没有本地距离阶梯测量$H_0$。我们发现$r_d$的最佳拟合值确实对暗能量模型相当不敏感,并且也几乎不受包含局部距离阶梯数据的影响。
2017-11-03 astro-ph.CO
Fast Radio Bursts as probes of the late-time universe: a new insight on the Hubble tension
本研究利用64个已定位的快速射电暴样本,通过贝叶斯分析测量晚期宇宙的哈勃常数,结果与早期宇宙测量不重叠,加剧了哈勃常数张力。
2025-04-11 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc