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
The interacting vacuum and tensions: a comparison of theoretical models
本文首次推导相互作用真空暗能量的协变规范不变扰动形式,比较三种耦合模型,探究其能否同时缓解 H₀ 和 σ₈ 张力,并发现观测数据将各模型约束至接近 ΛCDM 极限。
2024-06-12 astro-ph.CO gr-qc
Simultaneously solving the $H_0$ and $σ_8$ tensions with late dark energy
在一个模型独立的方法,我们推导出通用的条件,任何后期修改的$Λ$ CDM扩展历史必须满足,以始终解决$H_0$和$σ_8$紧张局势。我们的结果是完全分析的,该方法仅仅是基于假设,从$Λ$ CDM的后期偏差仍然很小。对于在膨胀历史和引力耦合常数中编码了偏差的暗能量流体的具体情况,我们给出了其状态方程的必要条件。解决$H_0$和$σ_8$张力要求$w(z)$必须跨越体模分界,如果$G_\text{eff}=G$。另一方面,对于$G_\text{eff}=G+δG(z)$和$w(z)\leq -1$,要求$\displaystyle \frac{δG(z)}{G}<α(z)\frac{δH(z)}{H(z)}<0$在某些红移$z$。
2022-01-27 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmic viscosity as a remedy for tension between PLANCK and LSS data
从大尺度结构观测得到的$σ_8$的测量结果与用$Λ$ CDM宇宙学从普朗克CMB参数外推得到的$σ_8$不一致。在$H_0$和$Ω_m$的值中发现了类似的不一致性。在本文中,我们表明,在冷暗物质的粘性的存在,剪切或散装或两者的组合,可以消除上述冲突同时。这表明普朗克CMB观测和不同LSS观测的数据更倾向于冷暗物质流体中的小但非零量的粘度。
2017-10-26 astro-ph.CO hep-ph
Swampland criteria and neutrino generation in a non-cold dark matter universe
本文探讨了弦Swampland判据在偏离冷暗物质模型且暗能量主导的宇宙中的影响,通过高斯过程和$H(z)$数据分析了两个模型,发现与Swampland判据的张力依然存在,并利用最新$H_{0}$值和限制中微子代数探索了$H_{0}$张力问题的可能解决方案。
2023-08-02 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological searches for a non-cold dark matter component
我们探讨了一个扩展的宇宙学的情况下,暗物质是一个混合物的冷和额外的非冷的物种。非冷暗物质粒子的质量和温度是从大量的宇宙学测量中提取出来的。其中,我们认为层析弱透镜数据和银河系矮卫星星系计数。我们还研究了这些情况下,在缓解现有的紧张局势之间的本地测量和宇宙微波背景(CMB)估计的$S_8$参数,与$S_8=σ_8\sqrt{Ω_m}$,和哈勃常数$H_0$。原则上,质量为$m_X\sim$ ~keV的次主导非冷暗物质粒子可以实现上述目标。然而,当从弱透镜观测和银河系矮卫星星系计数中提取时,其温度和质量的优选范围是不同的,因为这两种测量需要不同尺度的物质功率谱的支持。因此,同时解决CMB弱透镜张力和小尺度危机的标准冷暗物质图片通过只有一个非冷暗物质组件似乎是具有挑战性的。
2020-12-09 astro-ph.CO
Imprints of cosmological tensions in reconstructed gravity
由于某些数据集之间的张力,特别是哈勃张力,人们对标准$Λ$冷暗物质($Λ$ CDM)宇宙学模型的修改产生了极大的兴趣。$Λ$ CDM模型的后期修正可以用三个时间相关函数来参数化,这些函数描述了宇宙的膨胀历史以及引力对大尺度结构中光和物质的影响。我们执行的第一个联合贝叶斯重建这三个功能从最近的宇宙学观测的组合,利用理论知情的前建立在一般Horndeski类标量张量理论。这种重构是根据众所周知的$H_0$、$S_8$和$A_L$张力来解释的。我们确定的现象学特征,替代理论将需要有,以缓解一些紧张局势,并推导出重要的限制广泛的类修改后的重力模型。除此之外,我们的研究结果表明,晚期动力学暗能量和引力的修改不太可能提供哈勃张力的解决方案,或者同时解决$A_L$和$S_8$张力。
2022-12-05 astro-ph.CO gr-qc
Confronting Cold New Early Dark Energy and its Equation of State with Updated CMB, Supernovae, and BAO Data
本研究利用更新的CMB、BAO和超新星数据约束冷新型早期暗能量模型及其扩展版本,发现该模型可显著降低哈勃张力,加入DESI新BAO数据后张力降至2.6σ,是解决哈勃张力的 promising 方案。
2025-01-15 astro-ph.CO 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
Mitigating Cosmological Tensions via Momentum-Coupled Dark Sector Model
本文提出EDE与冷暗物质间的动量耦合模型,在维持解决哈勃张力的高$H_0$值同时抑制结构增长,缓解了EDE引发的大尺度结构张力。
2024-04-24 astro-ph.CO
Constraints on prospective deviations from the cold dark matter model using a Gaussian Process
本文使用高斯过程和 $H(z)$ 数据验证冷暗物质模型在宇宙学尺度上的预期偏差,考察了三种暗物质状态方程场景,发现该偏差具有动态性质,并重建了暗能量动力学以探讨 $H_{0}$ 张力问题。
2024-01-19 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Current constraints on deviations from General Relativity using binning in redshift and scale
我们约束偏离广义相对论(GR),包括红移和规模的依赖性在修改后的重力(MG)参数。特别是,我们采用未充分使用的分箱方法,并比较结果的功能形式。我们使用可用的数据集,如普朗克2018年的宇宙微波背景(CMB),来自BOSS DR 12的重子声振荡(BAO)和红移空间畸变(BAO/RSD),6DF星系巡天,SDSS DR 7主星系样本,来自SDSS-DR 14的Lyman- $α$森林吸收和类星体的相关性,来自Pantheon汇编的超新星Ia型(SNe)和DES Y1数据。此外,为了最大限度地提高现有数据集的约束能力,我们分析了MG模型,其中我们交替地将一些MG参数设置为它们的GR值,并改变其他参数。使用函数形式,我们发现当使用Planck+SNe+BAO+RSD时,在$Σ$中(当$μ$固定时),随着GR,$σ$张力高达3.5- $σ$;当包括透镜数据时,即CMB透镜和DES(CMBL+DES),这种张力消失。使用不同的分仓方法,我们发现在(高z,高k)仓中GR高于2- $σ$的张力是持久的,即使当包括CMBL+DES到Planck+SNe+BAO+RSD时。此外,我们发现在(低z,高k)箱中的2- $σ$以上的另一个张力,但可以通过添加透镜数据来减小。此外,我们使用偏差信息准则统计工具进行模型比较,发现MG模型($μ=1$,$Σ$)与$Λ$ CDM相比,数据较弱。另一个值得注意的结果…
2020-10-23 astro-ph.CO gr-qc
Clustering of Superstring Loops
如果弦的张力小于临界值,并且如果环是大尺度的,那么超弦的分裂会产生环,这些环会吸积并束缚在坍缩的物质扰动上。对于典型的模型参数(新形成的环路的速度分散、环路长度分布等),银河圈密度比宇宙的平均圈密度大得多。环(能量)密度的极限增强是冷暗物质增强的0.25-0.4倍(星系与宇宙暗物质密度之比),并且在星系尺度小于100 kpc时,无量纲弦张力小于10^-13时完全可以实现。对于小于临界值(10^-9量级)的任何张力,这种增强都是相当大的。弦环增强大致跟踪冷暗物质的事实是小张力和大尺度碎裂的可靠结果。实验敏感的本地银河人口的循环,特别是微透镜,应该享受特征检测率大大提高均匀的估计。
2009-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can interacting dark energy solve the $H_0$ tension?
答案是肯定的!我们确实发现,相互作用的暗能量可以缓解当前哈勃常数$H_0$值在普朗克卫星获得的宇宙微波背景各向异性约束和Riess等人2016年报告的最近直接测量之间的紧张关系。这两个数据集的组合指向非零暗物质-暗能量耦合$ξ$在两个以上的标准差的证据,与$ξ=-0.26_{-0.12}^{+0.16}$在$95\%$ CL。然而,当相互作用的暗能量成分的状态方程被允许自由变化时,$H_0$张力得到了更好的解决,具有幻影状状态方程$w=-1.184\pm0.064$(在$68 \%$ CL处),排除了纯宇宙学常数的情况,$w=-1$,再次超过两个标准差。当普朗克数据与外部数据集相结合,如BAO,JLA超新星Ia光度距离,宇宙剪切或透镜数据,我们发现良好的一致性与宇宙学常数的情况下,没有令人信服的证据暗物质-暗能量耦合。
2017-04-26 astro-ph.CO
Constraints from High-Precision Measurements of the Cosmic Microwave Background: The Case of Disintegrating Dark Matter with $Λ$ or Dynamical Dark Energy
近年来,在测量当今宇宙膨胀率$H_0$和估计物质聚集率$S_8$时出现了差异。利用最新的宇宙学观测,我们重新审视了为解决这些紧张局势而提出的一个新模型,其中冷暗物质解体为暗辐射。衰变过程由其速率$Q = α\mathcal{H} ρ_{\rm ddm}$控制,其中$α$是量化衰变机制强度的(恒定)无量纲参数,$\mathcal{H}$是空间平坦的Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker宇宙中的共形哈勃速率,$ρ_{\rm ddm}$是衰变冷暗物质的能量密度。我们用最新的2018年普朗克温度和极化数据约束这个模型,表明没有证据证明$α\neq 0$,它不能解决$3σ$以下的$H_0$张力,与通过分析普朗克2015年温度数据获得的结果相冲突。我们还研究了两种可能的扩展模型,其中暗能量状态方程参数$w \neq -1$。在这种情况下,它是可能的结合普朗克数据与SH 0 ES测量,我们证明,在这两个模型中的$H_0$张力解决在$1σ$水平,但条件$w \neq -1$加剧$S_8$张力。我们还表明,除了中间红移数据(从万神殿超新星Ia型数据集和重子声振荡)削弱了所有这些模型的有效性,以解决$H_0$和$S_8$紧张局势。
2022-01-20 astro-ph.CO gr-qc
Distant foreground and the Hubble constant tension
我们可以通过考虑银河系外遥远的源(遥远的前景)周围的某些介质(如极冷的粗粒(灰色)尘埃)对宇宙微波背景宇宙微波背景(CMB)的污染,来解释宇宙学参数$H_0$(哈勃常数)的本地测量值与从普朗克飞行任务对CMB的测量值之间的差异(张力)。与其他任何前景一样,它将改变CMB功率谱,并有助于CMB温度波动的分散。通过生成具有不同色散的CMB随机样本,我们已经检查了增加的色散导致$H_0$的较小估计值,其余的宇宙学模型参数保持不变。这可以解释{ \it普朗克}导出的参数$H_0$相对于局部测量值的减小值。一段时间以来,人们一直怀疑这些冷灰色的尘埃存在于星系际空间,而且除了遥远的河外星系源变暗的影响外,几乎无法探测到。
2023-01-22 astro-ph.CO
The Hubble Tension Survey: A Statistical Analysis of the 2012-2022 Measurements
本文通过统计分析2012-2022年216次哈勃常数测量,提出将高斯偏差重新校准为等价频率偏差,从而把5σ哈勃张力降为3σ,并指出误差棒低估主要源于系统误差。
2023-11-30 astro-ph.CO
Oscillating dark energy in light of the latest observations and its impact on the Hubble tension
本文用MCMC比较八种振荡暗能量参数化,结合多类宇宙学观测与信息准则评估,证明其可解决巧合问题并缓解哈勃张力。
2024-03-27 astro-ph.CO gr-qc
Kinetic Model for Dark Energy - Dark Matter Interaction: Scenario for the Hubble Tension
本研究提出一种基于暗能量衰变为暗物质的动力学相互作用模型,构建修正$Λ$CDM模型,通过观测数据约束参数,发现该模型拟合效果优于标准模型且能缓解哈勃张力。
2025-02-21 astro-ph.CO gr-qc
Decaying dark matter, the $H_0$ tension, and the lithium problem
人们早就知道,如果一部分$χ$型的暗物质粒子是通过重的、相对长寿命的状态(即$X \to χ+ γ$)的衰变与光子$γ$非热结合产生的,那么哈勃常数$H_0$的观测值和推断值之间尖锐的张力就可以得到缓解。最近提出,如果$M= 4$ MeV和$m = 0.04$ keV,则该模型也可以解决长期存在的锂问题,其中$M$和$m$分别是$X$和$χ$的质量。我们用实验来对抗这个提议,并证明冷的暗物质在重组之前就已经衰变,这并不能解决$H_0$问题。此外,我们表明,最好的情况下,用于减轻$H_0$紧张局势的背景下,冷暗物质衰变前的重组时出现的粒子衰变完全进入暗辐射,而留下完全未修改的轻元素的生产。为此,我们计算的一般功能形式描述的数量等效轻中微子物种$ΔN_{eff}$进行的$χ$。我们表明,要解决$H_0$张力在$1σ$水平的$m$需要55%的校正,所需的$ΔN_{eff}$被排除在95% CL普朗克数据。我们主张一个更复杂的动态暗物质模型,以放松$H_0$紧张。
2020-12-31 astro-ph.CO hep-ph
Possible modification to standard cosmological model to resolve tension with Hubble constant values
从早期和晚期宇宙数据中获得的哈勃常数值之间的矛盾对现代宇宙学提出了重大挑战。考虑了平坦均匀各向同性宇宙学ΛCDM模型的可能修正,其中宇宙包含暗能量、冷重子物质和暗物质.它们是以广义相对论为基础的,并满足两个要求:(1)由再结合时的哈勃参数值,按平坦ΛCDM模型公式计算的哈勃常数值应等于低重移观测值的92%;(2)ΛCDM模型的偏差不应导致与天文观测及其估计相矛盾的效应。分析表明,选择的机会很少。要么我们应该考虑带有负压的DM-- \r{ho}_{dm} c^2 p_{dm} <0,它对宇宙的演化和DM的观测表现影响很小,要么我们应该承认新物质的产生机制,例如通过DE的衰变。
2021-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Relieving the Tension between Weak Lensing and Cosmic Microwave Background with Interacting Dark Matter and Dark Energy Models
我们约束相互作用的暗物质和暗能量(IMDE)模型使用450度平方宇宙剪切数据从千度巡天(KiDS)和普朗克的最新宇宙微波背景测量的角功率谱。我们重新审视了弱透镜和普朗克数据集之间的标准拉姆达冷暗物质($Λ$ CDM)模型的不一致性问题,并通过引入相互作用的暗扇区来扩展讨论。IDMDE模型被发现能够减轻KiDS和普朗克之间的不一致性,如先前从$Λ$ CDM模型推断的,并且适度地受到两个数据集的组合的青睐。
2018-02-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$k-$Dependent Dark Matter
本文提出一种随尺度 $k$ 改变冷热性质的广义暗物质模型,并在两种情景下唯象建模,证明其可缓解 $S_8$ 张力并轻微改善 $H_0$ 张力。
2023-07-17 astro-ph.CO hep-ph
Cold freeze out of superheavy dark matter and Hubble tension
Pacific Northwest National Laboratory(太平洋西北国家实验室)
该研究提出超重暗物质X粒子通过非热冻结机制,解决哈勃张力并产生引力波和轴子等观测信号。
2026-01-13 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
Quantum origin of dark energy and the Hubble tension
从低红移的距离阶梯中获得的哈勃参数的局部测量值与从宇宙学标准标尺中推断的全局值存在紧张关系。对宇宙历史的假设,特别是对暗能量起源的假设,在这种紧张关系中起着关键作用。在这里,我们考虑的情况下,暗能量起源于放大的光场的量子涨落在通货膨胀。我们发现,继承自暴胀量子涨落的空间相关性可以将哈勃张力降低到一个标准差,从而缓解了标准宇宙学模型的问题。即将到来的任务,如欧几里得,将能够测试模型的预测在这类。
2022-07-11 astro-ph.CO
Updated constraints on decaying cold dark matter
本文更新了以暗辐射(DR)为衰变产物的简单衰变冷暗物质(DCDM)模型的约束条件。我们考虑了两种不同的寿命机制,即短寿命和长寿命,并使用普朗克(2018)的最新CMB数据来推断衰变参数的新约束,并与之前的普朗克数据(2015)推断的约束进行比较。我们在此表明,最新的CMB数据约束的DCDM的分数的两倍,在长寿命的制度,导致我们目前最好的2 $σ$上限的$f_{\rm dcdm}<2.44\%$。在短寿命的制度,我们得到一个稍微宽松的2 $σ$上限的$f_{\rm dcdm}<13.1\%$相比,以前的CMB数据。如果我们包括来自BOSS DR-12的重子声振荡数据,则长寿命和短寿命区域中的约束分别放松到$f_{\rm dcdm}<2.62\%$和$f_{\rm dcdm}<1.49\%$。我们还研究了这个模型如何影响哈勃和$σ_8$的紧张局势,我们发现,每个衰变制度可以稍微缓解不同的紧张局势之一。因此,该模型不能同时适应这两种紧张局势,对每一种紧张局势的改进都不显著。我们进一步改进以前的工作,通过彻底分析短寿命DCDM的辐射密度的影响,并推导出短寿命DCDM和校正,$ΔN_{\rm eff}$,有效数量的无质量中微子物种之间的映射。
2021-05-12 astro-ph.CO
Non-comoving Cold Dark Matter in a $Λ$CDM background
我们研究了冷暗物质(CDM)在$Λ$ CDM背景中的非均匀宇宙结构局域阵列中的特殊速度的演化,该背景可以被识别为与宇宙微波(CMB)共动的帧。这些阵列是通过平滑匹配到这个宇宙学背景区域的Szekeres-II模型,其源是一个不完美的流体重新解释为非共动尘埃,保持只有一阶项在$v/c$。考虑到一个单一的Szekeres-II区域沿两个共动界面匹配的$Λ$ CDM背景,在这个区域内的特殊速度的大小与文献中报道的值是兼容的,而目前的哈勃膨胀标量不同于$Λ$ CDM背景值的10%的因素,一个结果,可能提供有用的信息,正在进行的辩论上的$H_0$紧张。虽然模型不能描述的维里化过程中,我们通过一个有代表性的例子表明,星系团质量的结构达到这个过程的开始在红移周围$z\sim 3$。
2021-04-12 astro-ph.CO gr-qc
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
The stellar distribution in ultra-faint dwarf galaxies suggests deviations from the collision-less cold dark matter paradigm
基于哈勃望远镜对六个超微弱矮星系恒星分布的观测,发现其核心结构与无碰撞冷暗物质引力势不符,表明暗物质粒子间碰撞或替代模型塑造了这些星系。
2024-07-23 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
Does the Hubble constant tension call for new physics?
$Λ$冷暗物质模型($Λ$ CDM)代表了当前宇宙学中的标准模型。其中,从局部距离指标推断的哈勃常数$H_0$的值与宇宙微波背景(CMB)波动的角尺度之间存在紧张关系。我们调查的张力是否是显着的,足以保证新的物理学的形式修改或添加能量组件的标准宇宙模型。我们发现,晚的时间暗能量的解释略有不利,而前CMB去耦额外的暗能量组件有一个轻微的积极贝叶斯证据。附加早期能量密度的恒定状态方程被约束为0.086 $^{+0.04}_{-0.03}$。虽然这个值明显偏离1/3,有效的暗辐射,后者是不是不利的贝叶斯证据的基础上。如果这种紧张关系持续存在,那么未来在1 $\%$水平上对$H_0$的估计将能够决定性地确定所提出的解释中哪一个更受欢迎。
2018-01-22 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
Hubble tension: a short review of theoretical explanations
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 Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学杭州高等研究院基础物理与数学科学学院)
综述哈勃常数在宇宙微波背景测量与本地距离阶梯测定值间的差异问题,聚焦修正引力,探讨相关理论机制及早期、晚期机制,指出当前提议虽能降低张力但有代价,强调进展需统一似然性和多探针测试。
2026-08-17 astro-ph.CO gr-qc
Brans-Dicke gravity with a cosmological constant smoothes out $Λ$CDM tensions
根据最新的宇宙学观测、不同红移下的哈勃速率测量、重子声学振荡、大尺度结构形成数据、引力弱透镜效应和全普朗克2015 CMB似然下的宇宙微波背景,分析了具有宇宙学常数$Λ$和冷暗物质(BD- $Λ$ CDM)的Brans-Dicke引力.我们的分析包括背景和扰动方程。我们发现,BD- $Λ$ CDM是观测上的青睐相比,协调$Λ$ CDM模型,这是传统上定义在广义相对论(GR)。特别是,一些众所周知的持续紧张的$Λ$ CDM与数据,如过量的质量波动幅度$σ_8$,特别是急性$H_0$ -紧张与当地的测量,基本上消失在这种情况下。此外,从GR的观点来看,$Λ$ CDM宇宙学模拟了$\gtrsim3σ$ c. l处的精华。接近我们的时间。
2019-11-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Running gravitational constant induced dark energy as a solution to $σ_8$ tension
本文提出一个跑动引力常数与变化暗能量耦合的修正引力模型,通过包含尺度依赖和背景演化的完整扰动分析,证明该模型能将 RSD 与 Planck 数据间的 $σ_8$ 张力从 $3 σ$ 降至 $1 σ$ 以内。
2024-11-19 astro-ph.CO gr-qc
Barrow Interacting holographic dark energy cosmology with Hubble horizon as IR cutoff: A model can Alleviating the Hubble and $S_{8}$ Tension
本研究分析非相互作用与相互作用Barrow全息暗能量模型,结合多组观测数据验证其缓解哈勃常数与$S_8$宇宙学张力的效果,发现相互作用模型拟合更优、量子效应约束更紧,为解决宇宙学张力提供了可行替代方案。
2025-01-11 astro-ph.CO gr-qc
Alleviating $H_0$ tension in Horndeski gravity
我们证明了$H_0$张力可以在Horndeski/广义伽利略引力的框架下得到缓解。特别是,由于条款取决于$G_5$控制弗里德曼方程中的摩擦,我们构建特定的子类中,它只依赖于字段的动能。由于后者在高红移时很小,即在影响CMB结构的红移时,与$Λ$ CDM宇宙学的偏差可以忽略不计,然而随着时间的推移,它会增加,因此在低红移时,哈勃函数以受控的方式获得增加的值。我们考虑两个模型,一个是二次的,一个是四次的依赖于场的动能。在这两种情况下,我们表明缓解的紧张局势,导致$H_0 \approx 74$公里/秒/Mpc的特定参数的选择。最后,我们研究的标量度量扰动的行为,显示的幽灵和拉普拉斯不稳定性的情况下,在整个演化的条件得到满足,我们面对的模型与SNIa数据。
2022-12-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Alleviating the Hubble-constant tension and the growth tension via a transition of absolute magnitude favored by the Pantheon+ sample
提出一种与宇宙学模型无关的方法,发现低红移处绝对星等发生跃迁,可缓解哈勃常数张力并解决增长张力。
2024-07-25 astro-ph.CO
Role of dynamical early dark energy in Hubble tension through warm inflation
University of Hyderabad(海德拉巴大学)
本文研究了最小温暖膨胀(MWI)热浴中的耗散在宇宙微波背景(CMB)中的作用,以评估其模仿动力学暗能量的能力。通过贝叶斯参数估计,发现MWI的耗散强度增加会改变温度各向异性并改变CMB TT角功率谱的相位和峰值结构,从而缓解Hubble张力。
2026-03-28 astro-ph.CO gr-qc
$H_0$ Tension in Torsion-based Modified Gravity
本文在基于挠率的修正引力框架下,利用指数型拉格朗日函数和多类宇宙学观测数据约束哈勃常数,发现结果部分缓解了H0张力并为解决该问题提供了新方向。
2023-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Is there evidence for a hotter Universe?
远红外绝对分光光度计(FIRAS)对宇宙微波背景(CMB)现今温度$T_0 = 2.72548 \pm 0.00057$ K(1 $σ$)的测量是宇宙学中迄今为止最精确的测量之一。另一方面,哈勃常数的估计,$H_0$,从CMB温度波动的测量,假设标准的$Λ$ CDM模型表现出一个大的($4.1σ$)张力相比,低红移,模型无关的观测。最近,一些作者认为,$T_0$的轻微变化可以缓解或解决$H_0$ -张力问题。在这里,我们调查的证据,一个更热或更冷的宇宙进行独立的分析,从目前可用的温度红移$T(z)$测量。我们的分析(参数和非参数)显示出与FIRAS测量的良好一致性,以及$\gtrsim 1.9σ$与解决$H_0$张力所需的$T_0$值的差异。这一结果加强了这样一种观点,即解决$H_0$ -张力问题实际上需要更好地理解$H_0$测量的系统误差或新的物理学。
2020-10-04 astro-ph.CO gr-qc
Alleviating both $H_0$ and $S_8$ tensions: early dark energy lifts the CMB-lockdown on ultralight axion
在标准的$Λ$ CDM模型中,质量为$\mathcal{O}( 10^{-26}\text{eV})$的超轻轴子的存在不被CMB观测所支持.我们表明,早期暗能量(EDE)的包含将解除CMB对这种暗物质的锁定,并可能超越冷暗物质的其他形式的暗物质。通过进行蒙特卡罗马尔可夫链分析,发现与$Λ$ CDM相反,AdS-EDE宇宙学(在复合周围具有反德西特相)现在允许质量为$10^{-26}$ eV的轴子的存在,并预测我们宇宙中物质的$6\%$是这样的电子,这也有助于缓解EDE中的$S_8$张力。
2023-02-14 astro-ph.CO hep-th
Constraining decaying dark matter with the effective field theory of large-scale structure
我提出的第一个限制衰变冷暗物质(DCDM)模型由于有效场论的大尺度结构(EFTofLSS)适用于BOSS-DR 12数据。考虑了DCDM的两个唯象模型:i)一部分冷暗物质(CDM)衰变为寿命为$f_{\rm dcdm}$的暗辐射(DR)模型;(二)模型(最近被建议作为$S_8$张力的潜在解决方案),其中所有CDM以一生的$τ$衰变为DR和大量温暖的暗物质(WDM)粒子,与一小部分$\varepsilon$的CDM静止质量能量转移到DR。我讨论的EFTofLSS约束的DCDM模型建议解决的$S_8$紧张局势的影响。
2022-12-06 astro-ph.CO hep-ph
Redshift Evolution and Non-Universal Dispersion of Quasar Luminosity Correlation
最近报道了标准的$Λ$ CDM模型在$\sim4σ$置信水平上偏离Ia型超新星和类星体的高红移哈勃图。在这项工作中,我们结合了PAGE近似(一个几乎模型独立的参数化)和高质量的类星体样本搜索的偏差的起源。通过将$Λ$ CDM模型和SNe+类星体的边缘化$3σ$约束可视化到PAge空间,我们证实了在平坦和非平坦的PAge情况下SNe+类星体的约束与标准的$Λ$ CDM宇宙学之间存在着显著的张力。接下来,我们从红移演化效应的角度研究这种张力。我们发现,用SNe+low-z类星体和SNe+high-z类星体标定的类星体相关系数$γ$分别在平坦宇宙和非平坦宇宙中显示出$\sim2.7σ$和$\sim4σ$张力。发现在平坦和非平坦情况下,不同数据集之间的固有色散$δ$的张力都是$>4σ$。这些结果表明,类星体的光度关联具有明显的红移演化和非普适的内禀色散。使用红移依赖相关来构建类星体哈勃图可能会导致偏差。因此,$\sim4σ$与标准$Λ$ CDM的偏差可能来源于类星体光度相关的红移演化效应和非普适色散,而不是新的物理。
2022-10-06 astro-ph.CO
KiDS-1000: Detection of deviations from a purely cold dark matter power spectrum with tomographic weak gravitational lensing
本研究利用KiDS巡天数据重建三维功率谱,发现其与纯冷暗物质ΛCDM模型存在偏差,不同红移区间结构增长特征不一致,为宇宙学模型验证和系统误差分析提供了新观测依据。
2025-05-02 astro-ph.CO
A new coupled three-form dark energy model and implications for the $H_0$ tension
本文提出了一个新的耦合三态暗能量模型来缓解哈勃的紧张。首先,通过对耦合的三态暗能量模型进行动力学分析,得到了四个不动点:一个代表辐射主导宇宙的鞍点,一个代表物质主导宇宙的鞍点,以及两个代表两个饱和de Sitter宇宙的吸引子.其次,通过对耦合的三态暗能量模型和$Λ$冷暗物质模型的比较,($Λ$ CDM模型)结合宇宙微波背景辐射(CMB)、重子声振荡(BAO)和Ia型超新星(SN Ia)观测,得到了$H_0= 67.8_{-0.6}^{+0.7}$($1σ$能级)km/s/Mpc的耦合三形式暗能量模型和$H_0=67.6_{-0.5}^{+0.5}$($1σ$水平)km/s/Mpc,前者在$Λ$置信水平下与当地最新实测$H_0$值处于强紧张状态,而后者在$5.1σ$水平下与当地最新实测$H_0$值处于强紧张状态。
2022-05-30 astro-ph.CO
Structure formation with primordial black holes to alleviate early star formation tension revealed by JWST
本文提出利用原初黑洞修改ΛCDM功率谱,以解释JWST观测到的高红移星系过剩,并通过SWIFT模拟验证其可行性,同时为超大质量黑洞提供种子。
2024-04-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
Axion as a Cold Dark Matter candidate
在这里,我们一般证明,作为一个相干振荡标量场的轴子作为一个冷暗物质在几乎所有的宇宙学相关的尺度。证明是在线性扰动阶下进行的。与以往基于解的证明相比,本文将轴子中的方程与冷暗物质中的方程进行了比较,从而扩大了证明的有效范围。偏离纯无压介质出现在非常小的尺度,其中轴子揭示了一个特殊的状态方程。我们的分析是在存在宇宙学常数的情况下进行的,并且我们的结论在存在其他流体和场分量的情况下是有效的。
2009-02-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
JWST high-z galaxy constraints on warm and cold dark matter models
本研究通过对比JWST高红移星系观测与流体动力学模拟,发现现有数据与冷暗物质及mWDM > 2 keV的温暗物质模型均不矛盾,并指出星系光度函数、小尺度相关函数等是区分暗物质模型的有力工具。
2023-02-21 astro-ph.CO hep-th
Controlled Tension Forecasting: Quantifying Cross-Probe Biases in $ω_0ω_a$CDM
Department of Physics, Institute for Basic Science, Sungkyunkwan University(成均馆大学物理系,基础科学研究院)
本文提出受控张力预测框架,用于量化跨探针偏差对暗能量参数的影响,以识别潜在的虚假动态暗能量信号。
2026-07-28 astro-ph.CO
Novel constraints on non-cold (non-thermal) Dark Matter from Lyman-$α$ forest data
在本文中,我们提出了一个有效的方法来约束热和非热暗物质(DM)的莱曼- $α$森林的情况下,基于一个简单而灵活的参数化能够重现一个大的非冷DM(nCDM)模型的小规模集群信号。我们提取新的限制DM的基本属性,通过广泛的分析高分辨率,高红移的数据得到的MIKE/HIRES光谱仪。通过使用一个大的套件的流体动力学模拟,我们确定天体物理,宇宙学和nCDM参数的约束条件,通过执行一个完整的蒙特卡罗马尔可夫链(MCMC)分析。我们获得了一个边际化的上限上的最大可能的规模,在该规模下,几乎任何nCDM的情况下诱导的功率抑制可以发生,即$α<0.03~{\rm{Mpc}}/h$(2 $σ$ C.L.)。我们明确描述了如何测试几个最可行的nCDM方案,而不需要运行任何特定的数值模拟,由于新的参数化建议,并由于一个新的计划,宇宙学模型之间的插值探索。标准热温DM模型的线性物质功率谱的形状似乎处于温和的张力($\sim 2σ$ C.L.)与非热情景相比。我们表明,DM流体组成的温暖(热)和冷的组件也在紧张的莱曼- $α$森林,至少对于大$α$值。这是第一个研究,允许探测线性小尺度形状的DM功率谱的一个大的nCDM模型集。
2018-10-16 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting cosmological diffusion models in Unimodular Gravity and the $H_0$ tension
在么模引力的框架下,我们考虑了暗物质和暗能量之间的非引力相互作用。特别是,我们描述了这样的相互作用在黑暗的部门,考虑扩散模型,耦合冷暗物质流体与暗能量组件,后者的形式的一个变量宇宙学“常数”。第一次,我们解决了这些模型从辐射主导时代到现在的宇宙学演化。通过分析能量密度参数$Ω_{cdm}$和$Ω_Λ$以及哈勃参数的宇宙学演化,我们展示了扩散过程是如何发生的。最后,我们使用普朗克2018年,SH0ES,Pantheon和H0LICOW合作的数据进行统计分析,对扩散参数施加约束。我们发现,在单模引力框架下的宇宙学扩散模型可以缓解当前$H_0$值的紧张局势。我们还表明,非常遥远的未来的宇宙学演化的所有扩散模型是永远加速没有未来的奇点。
2021-03-30 astro-ph.CO
Constraints on neutrino mass in the scenario of vacuum energy interacting with cold dark matter after Planck 2018
本文利用最新的宇宙学观测资料,研究了真空能量与冷暗物质(简称I $Λ$ CDM)相互作用对中微子总质量的限制.我们考虑了四种典型的交互形式,即,在I $Λ$ CDM场景中,$Q=βH ρ_{\rm de}$、$Q=βH ρ_{\rm c}$、$Q=βH_{0} ρ_{\rm de}$和$Q=βH_{0} ρ_{\rm c}$。为了避免相互作用暗能量模型中的大尺度不稳定性问题,我们采用扩展的相互作用暗能量参数化后Friedmann方法计算了这些模型中暗能量的微扰演化.这项工作中使用的观测数据包括普朗克2018年数据发布的宇宙微波背景(CMB)测量,重子声振荡(BAO)数据,Ia型超新星(SN)观测(Pantheon汇编),以及哈勃太空望远镜2019年哈勃常数$H_{0}$的本地距离阶梯测量。我们发现,与$Λ$ CDM+ $\sum m_ν$模型相比,四个I $Λ$ CDM+ $\sum m_ν$模型中对$\sum m_ν$的约束更宽松.当考虑中微子的三个质量等级时,对$\sum m_ν$的约束在简并等级情况下是最紧的,而在反等级情况下是宽松的。此外,在4个I $Λ$ CDM+ $\sum m_ν$模型中,CMB+BAO+SN+ $H_{0}$数据组合的耦合参数$β$值大于CMB+BAO+SN数据组合的耦合参数$β$值,且在1个以上的$σ$水平上,CMB+BAO+SN+ $H_{0}$…
2020-05-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal dark energy: key to sterile neutrino and Hubble constant tensions?
最小的暗能量模型,由相同数量的自由参数的标准宇宙模型与冷暗物质加上一个宇宙学常数参数化的暗能量组件,构成非常有吸引力的方案,可以解决长期存在的,悬而未决的紧张局势。一方面,它们大大缓解了宇宙学观测与短基线异常激发的一个无菌中微子的存在之间的紧张关系:我们在考虑中的PEDE(VM)场景中获得了完全热化的第四个无菌中微子($N_{\rm eff}=4$)质量等于$m_s<0.65\ (1.3)$ ~eV的$95\%$ CL宇宙学束缚。有趣的是,这些限制是在短基线实验中的观察结果一致,和PEDE的情况下,有利于相对于$Λ$ CDM的情况下,当考虑到完整的数据组合。另一方面,哈勃张力是令人满意地解决了几乎所有的最小暗能量方案在这里探索。因此,这些现象学的场景可能会揭示近宇宙探测器和远宇宙探测器之间的差异,以及宇宙学和实验室无菌中微子搜索之间的差异。
2022-04-19 astro-ph.CO hep-ph