The Hubble-Lemaître constant and sound horizon from low-redshift probes
我们重新审视声称的紧张局势,或缺乏,测量值的哈勃-勒梅特参数$H_0$从宇宙微波背景(CMB)数据和低红移指标。重子声学振荡(BAO)依赖于复合$r_s$处的声视界尺度,将角测量值转换为角直径距离,因此从CMB测量值中确定$r_s$已经限制了$H_0.$。如果要限制对和谐宇宙学的偏离,就需要对$H_0$进行真正独立的测量。我们使用H 0 LiCOW合作的三个时间延迟透镜的角直径距离来校准距离阶梯,将它们与超新星Ia和BAO的相对距离相结合,使$r_s$完全自由,并在H(z)的多项式展开中提供推断的系数($q_{0},j_{0},s_{0}$)。我们得到了$H_{0}r_{s}=(9895\pm161)$ km/s和$H_0=(72\pm7)$ km/s/Mpc。结合H 0 LiCOW的$H_0$,则$r_s=(137\pm4.5)$ Mpc与以前的工作一致,并且系统地低于CMB推断的值。我们的结果与所采用的宇宙学无关,并且去除z<0.1的超新星的影响可以忽略不计。
2019-08-06 astro-ph.CO
Hubble constant and sound horizon from the late-time Universe
我们利用低红移数据测量了近代宇宙的膨胀率和重子声振荡(BAO)的刻度。BAO依赖于校准标度,即,拖曳期$r_d$结束时的声视界,这通常会对普朗克卫星的宇宙微波背景(CMB)测量产生影响。为了对$H_0$进行真正独立的测量,我们将$r_d$完全免费,并使用BAO数据集与31个观测数据$H(z)$,GW 170817和Ia型超新星的Pantheon样本相结合。在$Λ$ CDM模型中,我们得到了$H_0=68.63^{+1.75}_{-1.77}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,$r_d=146.85^{+3.29}_{-3.77}$ Mpc.对于$H(z)$的两个模型无关重建,我们得到了三次展开的$H_0=68.02\pm1.82$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,$r_d=148.18^{+3.36}_{-3.78}$ Mpc和多项式展开的$H_0=68.58\pm1.76$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$,$r_d=148.02^{+3.63}_{-3.60}$ Mpc.哈勃常数$H_0$和声音视界$r_d$的值与假设平坦$Λ$ CDM模型的普朗克CMB数据得出的估计一致,但$H_0$分别与SH0 ES 2019处于$2.4\sim2.6$ $σ$张力中。
2021-02-09 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 using Giant extragalactic HII regions and HII galaxies
我们报告的第一个长期计划的结果,旨在提供准确的独立估计的哈勃常数(H 0)使用的L-西格玛距离估计的巨大河外HII地区(GEHR)和HII星系。我们已经使用VLT和斯巴鲁高色散光谱观测的HII星系的本地样本,确定在SDSS DR 7目录,以重新定义和改进的L(Hbeta)-西格玛距离指标,并确定哈勃常数。为此,我们利用本地校准或“锚”的相关性,GEHR在附近的星系,通过主要指标确定了准确的距离测量。使用我们最好的69个附近的HII星系和9个星系中的23个GEHR的样本,我们得到H 0 =74.3 +- 3.1(统计)+- 2.9(系统)km /s Mpc,与最近的SNe Ia结果非常一致,并独立确认。
2012-06-14 astro-ph.CO
Effect of Peak Absolute Magnitude of Type Ia Supernovae and Sound Horizon Values on Hubble Tension using DESI results
本研究利用DESI等数据,通过应用Ia型超新星峰值绝对星等和声学视界的数据驱动先验,揭示了两者间的简并性如何影响哈勃常数测量,发现在特定先验下哈勃张力可降至1.2-2σ。
2025-04-23 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$…
2022-09-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Recombination-independent determination of the sound horizon and the Hubble constant from BAO
哈勃张力和试图解决它通过修改物理的(或在)重组激励寻找方法来确定$H_0$和声音视界在重子去耦$r_{\rm d}$的方式,既不依赖于重组模型,也不依赖于后期哈勃数据的时代。在这项工作中,我们调查可以从当前和未来的BAO数据时,治疗$r_{\rm d}$和$H_0$作为独立的自由参数。众所周知,BAO对产品$r_{\rm d}H_0$给出了精致的约束。我们在这里表明,施加一个温和的前$Ω_{\rm m} h^2$打破了$r_{\rm d}$和$H_0$之间的退化。使用最新的BAO数据,包括最近发布的eBOSS DR 16,以及基于普朗克最佳拟合$Λ$ CDM模型的$Ω_{\rm m} h^2$先验,我们发现$r_{\rm d} =143.7 \pm 2.7$ Mpc和$H_0 = 69.6 \pm 1.8$ km/s/Mpc。因此,BAO数据比在$Λ$ CDM模型中从普朗克数据推断的数据更倾向于稍低的$r_{\rm d}$和稍高的$H_0$。我们发现类似的值时,结合BAO与万神殿超新星,DES星系弱透镜,普朗克或SPTPol CMB透镜和宇宙计时器的数据。我们进行了预测DESI,发现,当一个温和的前辅助$Ω_{\rm m} h^2$,DESI将测量$r_{\rm d}$和$H_0$没有假设一个重组模型的准确性超过目前最好的估计普朗克。
2020-11-02 astro-ph.CO
Determining the Hubble Constant through Cross-Correlation of Galaxies and Gravitational Waves
University of Michigan(密歇根大学);Perimeter Institute for Theoretical Physics(perimeter研究所);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学);Korea Institute for Advanced Study(韩国高等科学研究院)
本研究通过星系与引力波暗汽笛的层析交叉关联,定量评估了测量哈勃常数的精度,发现其受限于引力波数据的质量与数量,需小距离误差、大量事件及精确天空定位以实现百分比级约束。
2025-10-22 astro-ph.CO
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
Determining the Hubble constant from gravitational wave observations of merging compact binaries
最近的观测已经积累了令人信服的证据,一些短伽马射线暴(SGRB)与合并的中子星(NS)双星。这将表明SGRB事件与引力波(GW)信号相关联,该信号对应于致密双星的最后螺旋。此外,NS双星合并产生的元素的放射性衰变可能导致在光学和红外线上可见的瞬态,峰值亮度在小时-天的时间尺度上。同时观测内旋引力波和电磁波段的特征,可以使我们直接独立地确定双星的光度距离和红移。这些标准塞壬(GW模拟标准烛光)有可能提供对低红移哈勃流的精确测量。此外,这些系统是绝对由广义相对论校准的,因此不经历传统标准烛光中发现的相同的天体物理系统学,测量也不依赖于距离阶梯。我们发现,15个可观察到的GW和EM事件应该允许哈勃常数使用包括先进的LIGO和Virgo的探测器网络以5%的精度进行测量。测量30个波束GW-SGRB事件可以将H_0约束到优于1%。当与标准高斯似然分析比较时,我们发现每个事件在H_0中的非高斯后验有助于减少NS个二进制合并系综在H_0中的总体测量误差。
2013-07-10 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
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
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
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
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
Determining $H_0$ from distance sum rule combining gamma-ray bursts with observational Hubble data and strong gravitational lensing
基于距离求和规则,结合观测哈勃数据、强引力透镜和伽马射线暴进行模型无关分析以确定哈勃常数 $H_0$,发现结果支持 Ia 型超新星的局域测量,并表明 GRB 有望助力弥合哈勃张力。
2024-12-24 astro-ph.CO
Bias of the Hubble constant value caused by errors in galactic distance indicators
本文讨论了现代宇宙中哈勃参数和哈勃常数测定的偏差。这可能是由于对星系红移数据的统计处理和基于某些统计关系的估计距离,精度有限。这导致了一些影响,导致低估或高估哈勃参数时,使用任何统计处理方法,主要是最小二乘法(LSM)。当处理整个样本时,哈勃常数的值被低估了;当样本受到距离的限制时,特别是当从上方受到限制时,由于数据选择,它被显著高估了。这种偏差大大超过了用最小二乘法公式计算的哈勃常数的误差值。这些影响都证明了分析和使用蒙特卡罗模拟,引入偏差的速度和估计距离的原始数据集描述的哈勃定律。偏差的特征与实际观测结果相似。估计距离的误差高达20%。它们导致这样的事实,即当使用LSM处理相同的模拟样本时,可以获得哈勃常数的估计值,从处理整个样本时的真实值的96%到处理具有距离限制的子样本时的110%。这些效应的影响可能导致从实际数据中获得的哈勃常数存在偏差,并高估了确定该值的准确性。这可能会对确定哈勃常数的准确性提出质疑,并大大减少了从早期和现代宇宙的观测中获得的值之间的紧张关系,这在去年得到了积极的讨论。
2021-09-21 astro-ph.CO gr-qc physics.data-an
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
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
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
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
Determining Cosmology for a Nonlocal Realization of MOND
我们数值确定的宇宙学分支的自由函数的非局部度量为基础的修改重力提供了一个相对论的推广Milgrom的修改牛顿动力学。我们能够在几乎所有的宇宙历史中重现$Λ$ CDM膨胀历史,包括大爆炸核合成期间辐射主导的时代,物质主导的时代,以及真空能量主导的大部分时代。$0 \leq z < 0.0880$的非常晚期,在此期间模型偏离了$Λ$ CDM膨胀历史,这是有趣的,因为它导致哈勃参数的当前值比$Λ$ CDM模型的值大约4.5%。这可能解决基于大红移数据的$H_0$推论和基于哈勃图的推论之间的紧张关系。
2016-11-09 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Effect of dark energy sound speed and equation of state on CDM power spectrum
研究了暗能量扰动的物态方程$w$和有效声速$c_e$对冷暗物质(CDM)功率谱的影响,在不同物态方程和有效声速的情况下,发现冷暗物质功率谱一般都比$Λ$ CDM模型受到抑制.不同长度尺度下的抑制作用取决于$w$和$c_e$的大小,不同的$w$对不同长度尺度下的抑制作用不同。声速的影响只在中等长度尺度下才能明显看到,在比哈勃尺度大得多和小得多的尺度上可以忽略不计。
2014-07-15 astro-ph.CO gr-qc
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
Scale-dependent CMB power asymmetry from primordial speed of sound and a generalized $δ$N formalism
我们探讨了一个合理的机制,半球功率不对称的CMB是由原始声速参数的空间变化产生的。我们认为,在$δN$形式的推广方法中,局部e折叠数除了依赖于暴胀子的初始值外,还依赖于其它一些原始参数.这里的$δN$形式主义扩展考虑的超哈勃扰动光场引起的空间变化的声速参数的影响。利用这种推广的$δN$形式,我们系统地计算了多速暴胀模型中的非对称原初谱,并考虑了原初非高斯性的约束.我们进一步讨论了具体的模型约束,相应的不对称幅度被发现是规模依赖的,这可以容纳当前的观察功率不对称在不同的长度尺度。
2016-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on neutrino mass and dark energy agnostic to the sound horizon
RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
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
The Hubble Constant
过去二十年来,在确定哈勃常数方面取得了相当大的进展。我们讨论的宇宙学背景和精确测量的哈勃常数的重要性,并专注于六个高精度的距离测定方法:造父变星,红巨星分支的尖端,脉泽星系,表面亮度波动,塔利-费舍尔关系和Ia型超新星。我们详细讨论了已知的系统误差在测量星系的距离,以及如何尽量减少他们。我们目前对哈勃常数的最佳估计是73 +/-2(随机)+/-4(系统)km/s/Mpc。随着旨在提高其他宇宙学参数精度的新任务和实验的开展,提高哈勃常数精度的重要性将在今后十年中增加。我们概述的步骤,将需要提供一个值的哈勃常数到2%的系统不确定性,并讨论其他宇宙学参数的约束,然后将有可能与这样的精度。
2010-04-11 astro-ph.CO gr-qc
Relic gravitational waves from primordial gravitational collapses
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Tsung-Dao Lee Institute and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交大汤川研究所和物理与天文学院);Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学);Stellenbosch University(斯泰伦博斯大学);Asia Pacific Center for Theoretical Physics(亚太理论物理中心)
本文通过混合数值分析研究早期宇宙声壳碰撞产生的随机引力波背景,其峰值频率和振幅取决于哈勃视界与声壳丰度,可为未来探测器及已蒸发原初黑洞提供观测约束。
2026-09-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Does Hubble Tension Signal a Breakdown in FLRW Cosmology?
早期和晚期宇宙探测之间的紧张关系哈勃常数激发了各种新的FLRW宇宙学。在这里,我们重新分析哈勃张力与宇宙约束的最近年龄。这使我们能够将注意力限制在物质和暗能量领域,而不需要假设一个特定的模型。假设哈勃参数$H(z)$的解析性,以及对平坦$Λ$ CDM的一般低红移修改,我们发现低红移数据($z \lesssim 2.5$)和动机良好的先验只允许接近宇宙学常数$Λ$的暗能量扇区。这个限制排除了FLRW中的后期宇宙修改。我们表明,早期宇宙物理,改变声音视界可以产生一个上限为$H_0 \sim 71 \pm 1$公里/秒/兆秒差距。由于各种地方测定可能会收敛到$H_0 \sim 73$ km/s/Mpc,FLRW框架的分解是一个合理的解决方案。我们概述了未来的数据,特别是强透镜类星体的数据,也可以提供进一步确认这样的决议。
2021-08-24 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
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
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
Tachyacoustic Cosmology: An Alternative to Inflation
我们考虑一种替代暴胀的超视界微扰的宇宙中的声速比光速快的产生。我们标记这样的宇宙学,首先提出的Armendariz-Picon,{ \it tachyacoustic},并明确构建的例子,非典型的拉格朗日超光速的声速,但因果自洽。这种模型具有两个视界,哈勃视界和声学视界,它们具有独立的动力学。即使在减速(非暴胀)背景下,在收缩的声学视界之外红移的量子微扰也可以产生一个几乎标度不变的微扰谱。声学视界在早期可以很大,甚至是无限大,解决了宇宙学视界问题而没有暴胀。然而,这些模型并不能动态地解决宇宙学的平坦性问题,这必须作为一个边界条件。由量子涨落离开哈勃视界而产生的引力波模并没有产生。
2009-09-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Cosmology and the Hubble Constant: On the Megamaser Cosmology Project (MCP)
哈勃常数Ho不仅描述了在红移z ~ 0处局域空间的膨胀,而且是决定宇宙演化的基本参数。最近的测量Ho锚定造父变星的观测已经达到了百分之几的精度。然而,这个问题是如此重要,以至于需要从几种方法中得到证实,以更好地约束Ho,以及暗能量和空间曲率。一个特别直接的方法涉及到本地星系的距离,远到足以成为哈勃流的一部分,通过水蒸气(H2O)脉泽绕核超大质量黑洞。本文的目的是描述Ho与基本宇宙学问题的相关性,并概述与哈勃常数有关的“巨脉泽宇宙学计划”(MCP)的最新进展。
2012-05-03 astro-ph.CO
A look at the Hubble speed from first principles
我们介绍了一种新的方法来测量$H_0$从一个独立的几何数据集的组合,既不需要校准,也没有选择的宇宙学模型。我们建立在{ \it距离对偶关系}的基础上,该关系将光度和角直径距离的比率设置为具有标准光子传播的任何引力度规理论的红移的固定标度,并构成描述我们宇宙的任何理论的基础。我们的方法提供了前所未有的可能性,确定$H_0$从第一原则,释放测量这个基本常数从校准和假设的宇宙学模型。我们在$68\%$ C. L.处发现了$H_0=69.5 \pm 1.7$ km/s/Mpc。表明哈勃常数可以在最小假设下被限制在百分比水平。
2022-06-17 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
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
Hubble Tension or Distance Ladder Crisis?
本文通过汇编不依赖CMB声视界的哈勃常数测量,发现距离阶梯样本与一步测量样本存在显著差异,指出哈勃张力的核心在于距离阶梯测量与其他测定之间,可能源于系统效应或基本物理异常。
2024-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Determining Model-independent $H_0$ and Consistency Tests
利用强透镜和超新星观测数据,通过高斯过程回归,以一种独立于宇宙学模型的方式精确地确定了哈勃常数$H_0$($2.3\%$不确定度)。变光源的强引力透镜效应可以提供到透镜的时延距离$D_{Δt}$和角直径距离$D_{\rm{d}}$。这些绝对距离可以锚定Ia型超新星,这对距离-红移关系的形状提供了很好的约束。更新我们以前的结果,使用H 0 LiCOW计划的里程碑数据集组成的六个镜头,其中四个有$D_{Δt}$和$D_{\rm{d}}$测量,我们获得$H_0=72.8_{-1.7}^{+1.6}\rm{\ km/s/Mpc}$的平坦宇宙和$H_0=77.3_{-3.0}^{+2.2}\rm{\ km/s/Mpc}$的非平坦宇宙。我们对数据进行了几次一致性检查,并没有发现统计上显着的紧张局势,虽然一个明显的红移依赖持续在一个特定的系统方式,我们调查。推测的可能性,推导出的哈勃常数与透镜距离的这种趋势是物理的,我们展示了如何通过修改重力光传播,这也将影响弱透镜$σ_8$张力可以出现。
2020-06-05 astro-ph.CO
Sound waves from primordial black hole formations
Hangzhou Institute for Advanced Study (HIAS), University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(杭州高等研究院,中国科学院大学);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学物理科学学院);Department of Physics, Stellenbosch University(斯泰伦博斯大学物理系);Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心);Department of Astronomy, Columbia University(哥伦比亚大学天文学系);Institute of Fundamental Physics and Quantum Technology, & School of Physical Science and Technology, Ningbo University(宁波大学基础物理与量子技术研究所及物理科学与技术学院)
研究原始黑洞形成过程中声波的生成与传播,揭示其对引力波背景的影响及观测意义。
2026-01-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
$H_0$ 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
Equilateral Non-Gaussianity and New Physics on the Horizon
我们研究了标量微扰以小声速传播的极限中的单场暴胀的有效理论。在这种情况下,拉格朗日量的非线性实现的时间平移对称性意味着大的相互作用,从而产生原始的非高斯性。当非高斯性是可测量的,这些相互作用将变得强耦合,除非新的物理出现接近哈勃尺度。由于它接近哈勃尺度,新物理不一定与暴胀观测脱钩,并可能影响模型的预测。为了理解可能出现的修正类型,我们构造了弱耦合的理论完备化,并研究了它们的观测特征。
2011-03-23 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Testing the cosmic distance duality relation using Type Ia supernovae and BAO observations
本文提出利用BAO观测的距离与声视界尺度比值数据,结合Ia型超新星光度距离,通过压缩Pantheon样本和人工神经网络等方法,在不依赖绝对星等、声视界尺度及宇宙学模型的情况下检验宇宙距离对偶关系,并验证了BAO作为独立检验工具的有效性。
2025-02-08 astro-ph.CO gr-qc
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
The Carnegie Hubble Program
我们提出了一个正在进行的综合计划,其目标是确定哈勃常数的系统精度为2%的概述和初步结果。作为该计划的一部分,我们目前正在使用斯皮策上的红外阵列相机(IRAC)获得3.6微米的数据,该计划旨在将来包括JWST。我们证明了造父变星在3.6微米的中红外周期光度关系是迄今为止测量造父变星距离的最准确的方法。在3.6微米,有可能最大限度地减少造父变星河外距离尺度中已知的剩余系统不确定性。我们讨论了3.6微米观测的优势,最大限度地减少系统的影响,在造父变星校准的哈勃常数,包括绝对零度点,消光校正,和金属丰度的影响的颜色和星等的造父变星。我们正在进行三个独立的测试中红外造父变星莱维特定律的金属丰度的敏感性,当结合起来,将允许一个强大的约束的效果。最后,我们提供了一个新的中红外Tully-Fisher关系的旋涡星系。
2011-09-17 astro-ph.CO
Determining cosmological-model-independent $H_0$ and post-Newtonian parameter with time-delay lenses and supernovae
提出结合强透镜时间延迟、恒星运动学、Pantheon 超新星与高斯过程回归的无宇宙学模型方法,联合约束 $H_0$ 和 ${γ_{\rm{PPN}}}$,结果总体支持广义相对论。
2023-09-24 astro-ph.CO
Disformal transformations as a change of units
非形式变换是分析暴胀的一般有效理论描述的一个非常有用的工具。例如,它可以用于将张量声速设置为单位,使得张量功率谱仅取决于哈勃参数。然而,非形式化的转换也导致了相当多的混乱,在最近的文学。我们希望通过指出非形式变换只不过是单位的改变来澄清这种混淆。我们展示了如何一切,可以实现的(可能是时间依赖的)非正式的变换,同样遵循从单位的等效变化,在微扰理论的所有订单。我们还评论的灵敏度的张量功率谱的非标准张量声速。
2018-10-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
The Hubble Constant from Blue Type Ia Supernovae
DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);INAF, Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台)
本文利用蓝型Ia超新星数据确定哈勃常数,发现其值比使用全部超新星数据低约3km s⁻¹ Mpc⁻¹,与宇宙微波背景测量一致,暗示尘埃校正系统误差可能影响标准超新星宇宙学。
2026-03-31 astro-ph.CO
Determination of cosmic curvature independent of the sound horizon and $H_0$ using BOSS/eBOSS and DESI DR1 BAO observations
本文提出一种规避声学视界和哈勃常数影响的模型无关方法,结合 BOSS/eBOSS 与 DESI DR1 的 BAO 数据及 GP、ANN 重构技术,在不确定性范围内证实宇宙具有平坦空间曲率。
2024-11-21 astro-ph.CO