Hints of new physics for the Hubble tension: violation of cosmological principle
针对标准ΛCDM模型的哈勃张力问题，研究发现偶极-单极修正可使哈勃常数约束与Planck结果一致，证实其不依赖红移与模型，提示哈勃张力源于破缺宇宙学原理的新物理。
2024-10-09 astro-ph.CO
The Hubble Tension as a Hint of Leptogenesis and Neutrino Mass Generation
majoron是一种亲中微子的伪戈德斯通玻色子，通常出现在中微子质量模型的背景下，可以阻尼中微子自由流，并在复合之前向中微子注入额外的能量密度。已经证明，eV级质量majoron的这些效应的组合改善了突出的$H_0$张力，然而，只有在$ΔN_{\rm eff} \sim 0.5$水平上引入额外的暗辐射时。我们在这里表明，低规模leptogenesis模型可以自然源这种暗辐射产生的原始人口的majorons从早期宇宙中的GeV规模的不育中微子的衰变。使用Planck 2018 +BAO数据条件下的后验预测分布，我们表明SH $_0$ ES合作观测到的$H_0$的值预计将发生在原始majoron宇宙学中的$\sim 10\%$水平上（与$Λ$ CDM情况下的$\sim 0.1\%$进行比较）。这一发现提供了中微子质量机制、宇宙重子不对称性和$H_0$不一致测量之间的有趣联系。
2021-06-17 astro-ph.CO hep-ph
A hint of matter underdensity at low $z$?
$Λ$ CDM宇宙学模型提供了一个很好的近似描述宇宙，但各种紧张的数据，最显着的哈勃张力，坚持。在这项工作中，我们面对$Λ$ CDM与万神殿Ia型超新星数据集，并执行一个运行的截止$z_{\textrm{max}}$的距离模数的两个参数的拟合。我们观察到，在$z_{\textrm{max}} \approx 0.1$和$z_{\textrm{max}} \approx 0.16$之间的窗口中，与普朗克值$ω_m = 0.315 \pm 0.007$有1 - 2个$σ$的差异，这表明潜在的物质欠密度。对于高能理论家来说，分析似乎支持德西特沼泽猜想。
2019-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
$H_0$ tension as a hint for a transition in gravitational theory
我们提出了一个基于{ \it über-gravity}的宇宙学模型ü$Λ$ CDM，它是许多引力理论的正则系综平均值。在这个模型中，我们有一个急剧的过渡，从（一个纯粹的）$Λ$ CDM时代的一个阶段，其中里奇标量是一个常数。当里奇标量达到临界标度或在跃迁红移$z_\oplus$时，就会发生这种跃迁。我们利用重子声振荡（BAO）和Ia超新星（SNe）的观测数据以及宇宙微波背景（CMB）数据来约束<$$Λ$ CDM。这产生了$H_0=70.6_{-1.3}^{+1.1}$ km/s/Mpc、$Ω_m=0.2861 \pm{0.0092} $和$z_\oplus=0.537_{-0.375}^{+0.277}$，提供了与0.8的赤池信息标准的稍微更好的拟合。在类星体光谱中加入来自Lyman-$α$森林中BAO的数据，得到$Δχ^2=-2.14$，其中最佳拟合出现在$H_0=71.2_{-1.5}^{+1.8}$ km/s/Mpc，$Ω_m=0.280\pm 0.013$和$z_{\oplus}= 0.41^{+0.31}_{-0.29}$处。因此，<$$Λ$ CDM可以通过一个额外的自由参数缓解$H_0$ -张力，尽管幅度很小。我们还提供了一个初步的研究的线性微扰理论在$z < z_{\oplus}$的大尺度结构的观测指出有趣的潜力{ \it吸烟枪}。
2019-08-20 astro-ph.CO
Parametric and nonparametric methods hint dark energy evolution
本文从参数和非参数两个角度对暗能量进行了研究。我们考虑了反映哈勃张力的四个哈勃参数先验，并利用了两个唯象函数，即归一化的暗能量密度和紧致的暗能量状态方程。我们预测了这两个函数的形状，并提出了新的限制暗能量状态方程。这些结果暗示了暗能量的演化，而与方法和先验的选择无关。通过截然不同的方法发现暗能量密度的类似演变的事实表明，本文中发现的特征是由数据驱动的，而不是所应用的重建方法的伪影。
2022-04-08 astro-ph.CO gr-qc
Hints of the $H_0-r_d$ tension in uncorrelated Baryon Acoustic Oscillations dataset
该研究综合17个不相关BAO测量及多类观测数据，检验ΛCDM及其扩展模型，给出H0、rd、Ωk和w约束，并与近期结果比较以审视H0-rd张力。
2021-11-15 astro-ph.CO
Hints of Modified Gravity in Cosmos and in the Lab?
广义相对论（GR）与从毫米尺度到星系尺度及更大范围的实验/观测是一致的。然而，有理由相信GR可能需要修改，因为它包括奇点（这是一个不完整的理论），而且它需要微调，以解释宇宙的加速膨胀通过宇宙学常数。因此，重要的是要检查各种实验和观察超出上述范围的尺度可能暗示偏离预测的GR。如果发现这样的提示，重要的是要了解哪些类修改的引力理论是与他们一致。本次审查的目的是总结这些问题的最新进展。在亚毫米尺度上，我们展示了对华盛顿实验（Kapner等人。（2007））的数据的分析，该实验寻找亚毫米尺度上牛顿定律的修改，并证明了空间振荡信号隐藏在该数据集中。我们表明，即使这个信号不能解释的背景下，标准的修改理论（可行的标量张量和$f(R)$理论），这是一个相当通用的预测非局部引力理论。在宇宙学尺度上，我们回顾了最近对测量不同红移下宇宙学扰动增长率的红移空间畸变数据的分析，并表明这些数据与普朗克/2015 CMB数据在大约3 $σ$水平上给出的$Λ$ CDM参数值存在一定的张力。这种张力可以通过允许决定宇宙学扰动增长率的有效牛顿常数的演化来减小。我们的结论是，即使数据和GR的预测之间的这种紧张关系可能是由于数据的系统/统计不确定性，它也可能构成一个新的引力理论的早期暗示。
2019-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hints of Primordial Magnetic Fields at Recombination and Implications for the Hubble Tension
研究通过PMF增强的重组模型，发现约5-10皮特斯拉的磁场能缓解哈勃张力，且与簇磁场起源相符。
2025-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.HE
The Ups and Downs of Early Dark Energy solutions to the Hubble tension: a review of models, hints and constraints circa 2023
本文综述了早期暗能量（EDE）模型在解决哈勃张力问题上的现状，总结了模型约束、面临的挑战及未来实验验证的前景。
2023-10-11 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hints for a gravitational constant transition in Tully-Fisher data
我们使用一个最新的汇编塔利-费舍尔数据搜索过渡的塔利-费舍尔关系的演变。使用最新的数据汇编，我们发现在$\approx 3σ$水平过渡的关键距离$D_c \simeq 9 Mpc$和$D_c \simeq 17 Mpc$的提示。我们分裂完整的样本在两个子样本根据测量的星系距离相对于分裂距离$D_c$和确定的可能性的最佳拟合的斜率和截距的一个样本相对于最佳拟合的相应值的其他样本。对于$D_c \simeq 9 Mpc$和$D_c \simeq 17 Mpc$，我们发现在$Δχ^2 > 17\; (3.5σ)$水平上两个子样本之间存在张力。使用蒙特卡罗模拟，我们证明了这一结果是强大的随机统计和系统的银河系距离的变化。如果张力被解释为由于引力强度的转变，这将意味着有效的引力常量的移动到较低的值为距离大于$D_c$的$\frac{ΔG}{G}\simeq -0.1$。这样的移动是预期的符号和幅度，但在一定程度上低于最近提出的引力跃迁（红移），以解决哈勃和增长紧张局势（$\frac{ΔG}{G}\simeq -0.1$在过渡红移$z_t\lesssim 0.01$（$D_c\lesssim 40 Mpc$））。
2021-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Exploring Cosmological Tensions with Hubble Parameter Tomography via Linear Cosmography
Hofstra University（霍夫斯特拉大学）；John L. Miller Great Neck North High School（约翰·L·米勒格瑞特尼克北高中）
本文通过线性宇宙图谱方法分析超新星数据，探索哈勃参数在宇宙加速期的振荡特征，为理解宇宙学紧张局势提供新思路。
2026-02-18 astro-ph.CO
Hints of dark matter-neutrino interactions in Lyman-$α$ data
在这项工作中，我们调查的可能性，暗物质和（大质量）中微子可以通过一个简单的，恒定的截面相互作用。建立在以前的数值努力，我们约束这个模型与CMB，BAO，特别是莱曼- $α$数据。我们发现，后者暗示一个显着的偏离$Λ$ CDM，与约3 $σ$远离零的相互作用强度的偏好。我们追溯这种偏好的起源回到额外的倾斜，相互作用的情况下，可以印在莱曼- $α$通量功率谱，解决了一个众所周知的紧张局势，在确定这个数量之间的早期时间和莱曼- $α$探针。未来的工作，包括补充莱曼- $α$数据以及专门的数值模拟将是至关重要的，以测试这些结果。
2022-04-29 astro-ph.CO hep-ph
An approach to cold dark matter deviation and the $H_{0}$ tension problem by using machine learning
在这项工作中，两个不同的模型，一个与宇宙学常数$Λ$，重子和暗物质（与$ω_{dm} \neq 0$），和另一个与$X$暗能量（与$ω_{de} \neq -1$），重子和暗物质（与$ω_{dm} \neq 0$），进行了研究和比较。使用贝叶斯机器学习分析，两个模型的自由参数的约束条件，获得三个红移范围：$z\in [0,2]$，$z\in [0,2.5]$，和$z\in [0,5]$，分别。对于前两个红移范围，已经存在膨胀率$H(z)$的高质量观测，它们被用于验证拟合结果。此外，扩展范围的$z\in [0,5]$提供了模型参数的预测，验证时，可靠的更高的红移$H(z)$数据。这个学习过程，基于从每个模型的背景动力学产生的膨胀率数据，表明，在宇宙学尺度上，有一个偏离冷暗物质范式，$ω_{dm} \neq 0$，所有三个红移范围。结果表明，这种方法可能有资格作为解决$H_{0}$张力问题。事实上，它暗示了如何在具有相互作用暗能量的宇宙学模型中有效地解决（或至少缓解）这个问题。
2021-04-02 astro-ph.CO gr-qc
The $H_0$ and $S_8$ tensions necessitate early and late time changes to $Λ$CDM
对$Λ$ CDM的仅早期或仅晚期时间改变不足以同时解决$H_0$和$S_8$张力;然而，对$Λ$ CDM的早期和晚期时间改变的组合可以提供对两种张力的解决方案。作为一个例子，我们研究了一个组合的早期暗能量-衰变暗物质模型。虽然早期暗能量有能力解决$H_0$张力，但它导致了$S_8$测量的差异。我们发现，增加衰变暗物质有助于解决$S_8$差异，否则将在早期的暗能量模型中得到增强，而后者能够缓解$H_0$不一致的第95百分位数的间隔。我们的研究结果表明，$Λ$ CDM与$Δ\rm{AIC} = -6.72$的组合模型的偏好，暗示早期和晚期的宇宙修改可能是必要的，以解决宇宙学的紧张局势。
2021-10-18 astro-ph.CO hep-ph
The cosmic tetrarchy: four estimators breaking the assumption degeneracy in cosmological distance tensions
INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；INFN - Sezione di Roma（意大利国家核物理研究所罗马分部）；Departamento de Física, FCFM, Universidad de Chile（智利大学理学院与核能学院物理系）
通过将标准宇宙学框架重构为单一零检验，提出四种互补测量方法，利用BAO数据与SNIa或CC组合，定位导致距离张力的物理假设，并发现SNIa与CC锚定通道间的归一化偏移是哈勃张力的模型无关表现。
2026-07-29 astro-ph.CO
2D BAO vs 3D BAO: Hints for new physics?
本文在 ΛCDM 框架下对比 2D 与 3D BAO 联合 Pantheon Plus SNIa 的参数约束，发现 2D BAO 系统性给出更高 H_0r_d，虽可表面缓解哈勃张力却引发 Ω_{m0}h^2 张力。
2025-09-29 astro-ph.CO hep-ph
Decaying dark matter and the tension in $σ_8$
我们认为衰变暗物质（DDM）作为宇宙微波背景（CMB）和弱透镜（WL）之间可能存在的紧张关系的解决方案的物质波动的振幅，$σ_8$的测定。我们在一个暗物质衰变为暗辐射的模型中进行了N体模拟，得到了非线性物质功率谱的精确拟合公式，从而使我们能够通过CMB、WL和重子声学振荡（BAO）的联合测量来检验DDM模型.我们采用马尔可夫链蒙特卡罗分析来研究宇宙学参数的后验分布的重叠，比较CMB单独与WL+BAO。我们发现一个重叠，是显着更大的DDM模型比标准的CDM模型。这可能暗示了DDM，尽管目前的数据还不足以明确地支持非零的暗物质衰变率$Γ$。从组合的CMB+WL数据中，我们获得了95%C.L下的下限$Γ^{-1}\ge 97$ Gyr，其比单独来自CMB的约束更不紧密。
2015-10-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Implications of distance duality violation for the $H_0$ tension and evolving dark energy
该研究探讨了距离对偶性关系（DDR）破缺对哈勃张力及演化暗能量证据的影响，通过约束五种DDR破缺的唯象模型，发现两种模型可解决张力，贝叶斯证据略倾向于含恒定幻影暗能量的模型，为解释哈勃张力提供新途径。
2025-04-14 astro-ph.CO gr-qc
Bulk viscosity from early-time thermalization of cosmic fluids in light of DESI DR2 data
Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)（欧罗普雷托联邦大学）；Universidade Federal do Espírito Santo（圣埃斯皮里图联邦大学）
研究早期热化宇宙流体中非相对论暗物质与辐射的相互作用，探讨其对宇宙动力学有效单流体描述的影响，并基于DESI DR2数据对模型参数进行约束。
2026-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Solving the Hubble tension without spoiling Big Bang Nucleosynthesis
从宇宙微波背景观测中得到的哈勃参数始终低于从局域测量中得到的哈勃参数，这可能预示着新的物理学。哈勃张力的解决方案通常需要相当数量的额外辐射$ΔN^{}_{\rm eff}$在重组。然而，早期宇宙中$ΔN^{}_{\rm eff}$的数量必然受到大爆炸核合成（BBN）的限制，这给这些解决方案带来了问题。我们提出了一种可能性，通过引入中微子自相互作用，通过一个简单的Majoron耦合，以逃避这个问题。标量比$1~{\rm MeV}$稍重，并允许在整个BBN时代完全热化。由于通过$ϕ\to ν\overlineν$反应的熵转移引起的中微子温度的升高补偿了大的$ΔN^{}_{\rm eff}$对BBN的影响。在这种情况下，与$0.7$一样大的$ΔN^{}_{\rm eff}$的值与BBN兼容。我们对模型的参数空间进行拟合。
2021-02-08 astro-ph.CO hep-ph
Addressing $H_0$ tension with emergent dark radiation in unitary gravity
我们提出了一个单参数扩展$Λ$ CDM，预计强烈影响宇宙学的紧张局势。早期宇宙中一个有效的暗辐射成分以热暗物质的形式红移，然后是精华，跟踪占主导地位的状态方程参数，并在当前时代留下一个可证伪的扭转场。这幅图来自一个新的庞加莱规范理论（PGT），它是最新一批58个PGT中最有希望的一个，这些PGT被发现既能进行功率计数重正化，又不含鬼粒子和快子。我们系统地分类的宇宙学的33个这些PGTs，作为特殊情况下的最一般的宇称保持，Ostrogradsky稳定的PGT与一个纯粹的杨米尔斯行动。我们考虑的理论包含两个传播的无质量引力子，这可能是$J^P=2^+$（长程引力波和引力波）。耦合常数之间的共谋消除了场方程中的空间曲率$k\in\{\pm 1,0\}$。我们表明，这种“$k$ -筛选”不限于共形引力理论。平坦的弗里德曼方程是涌现的，在早期的尺度不变时代，可靠地让位于现代$Λ$ CDM演化的吸引子样状态，具有潜在的张力解决自由。我们比较了相关的理论和有希望的特殊情况下，如$k$屏蔽理论与负确定的有效$k$，更传统的理论与有效的$Λ$和$J^P=0^-$大质量引力子（暗物质候选者）。作为奖励，我们分析类似的约束行动，在新的扩展外尔规范理论（eWGT）。我们发现，在宇宙学中，PGT和eWGT跨越完全相同的经典现象，直到它们的耦合常数之间的线性映射，暗示了两者之间更深层次的关系。
2020-07-13 astro-ph.CO gr-qc
Dark Energy as a Critical Phenomenon: a Resolution for Hubble Tension
我们提出了一个基于临界现象物理学的暗能量模型，该模型与Planck的CMB和Riess等人的理论是一致的。的本地哈勃测量。在这个模型中，暗能量密度的行为类似于伊辛模型的磁化强度。这意味着暗能量是一种涌现现象，我们将其命名为临界涌现暗能量模型，CEDE。在CEDE中，暗能量在跃迁红移$z_c$处出现，对应于临界现象中的临界温度。结合普朗克CMB数据和Riess等人（2019）对哈勃常数的局部测量，我们发现在非常早期的跃迁情况下，这种跃迁在统计上得到了显著的支持，这种跃迁有效地代表了宇宙学常数。这是可以理解的，因为CEDE模型自然倾向于与当地测量结果一致的较大的哈勃常数值。由于CEDE更喜欢一个非平凡的过渡时，我们考虑高红移普朗克CMB数据和本地哈勃常数测量，我们得出结论，$H_0$张力可以是一个暗示的子结构的暗能量作为一个良好的研究性质的临界现象。
2020-12-02 astro-ph.CO
Hints of noncold dark matter? Observational constraints on barotropic dark matter with a constant equation of state parameter
本文通过引入具有常状态方程参数的正压暗物质模型 $Λw$DM，结合最新宇宙学观测数据，发现其能显著缓解 $S_8$ 张力，并对非零暗物质状态方程参数表现出边际偏好。
2025-07-01 astro-ph.CO
Thermalizing sterile neutrino dark matter
通过振荡产生的惰性中微子是一个很好的暗物质候选者，但最近的观测限制已经排除了大部分的参数空间。我们分析了新的相互作用对早期宇宙中keV无菌中微子暗物质演化的影响。基于一般的考虑，我们发现了一个机制，热化后的初始生产振荡的不育中微子。不育中微子的热化伴随着暗熵的产生，这增加了暗物质的产额，并导致较低的特征动量。这解决了结构形成和X射线观测之间日益增长的紧张关系，甚至恢复了简单的非共振产生作为产生无菌中微子暗物质的可行方法。我们调查的代表性模型中的热化机制的实现所需的参数，并发现一个简单的估计的基础上的能量和熵守恒描述的机制。
2018-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Revisiting Metastable Dark Energy and Tensions in the Estimation of Cosmological Parameters
我们调查的一些关键的宇宙学参数的约束，面对亚稳态暗能量模型与最近的宇宙学观测的不同组合。与标准$Λ$ CDM模型一起，考虑了两种唯象亚稳态暗能量模型：（\romannumeral 1）DE呈指数衰减，（\romannumeral 2）DE衰减为暗物质。我们发现：（1）当考虑到最近的超新星和BAO数据，并假设一个基准$Λ$ CDM模型时，由包括或排除普朗克CMB数据得到的$Ω_{\rm{m,0}}h^2$参数估计值的不一致性变得非常显著，并指向一个明显的张力~ \citep{sahni2014model,zhao2017dynamical} ;（2）虽然我们研究的两个亚稳态暗能量模型在拟合数据时提供了更大的灵活性，而且它们确实比$Λ$ CDM更好地拟合SNe Ia+BAO数据，当包括CMB数据时，它们不能显著地缓解这种紧张;（3）虽然哈勃常数的局部测量值相对于我们模型中的$H_0$的估计值（通过拟合SNe Ia和BAO数据获得）显著地更高，但情况似乎相当复杂，不同观测数据集（CMB、SNe Ia+BAO和局部$H_0$测量值）之间存在不一致的暗示。我们的研究结果表明，我们可能无法消除目前的紧张局势之间的不同宇宙观测考虑简单的修改标准模型或通过引入最小的暗能量模型。一种复杂的膨胀历史、不同数据中的不同系统学和/或早期宇宙的非传统模型可能是造成这些张力的原因。
2019-11-27 astro-ph.CO
Challenges to the Lambda CDM Cosmology
本文探讨了六参数 Lambda CDM 宇宙学在暗物质、暗能量和宇宙暴胀等基本层面尚未被理解的困境，并回顾了 CMB 与哈勃常数直接测量、弱引力透镜及 DESI 报告的暗能量演化迹象之间的张力。
2024-10-14 astro-ph.CO
Addressing the Hubble tension with cosmic chronometers
本文介绍宇宙计时器方法，通过测量年龄-红移关系斜率提供模型无关的膨胀历史，以独立证据应对哈勃常数危机，并展望未来测量与预测。
2023-10-13 astro-ph.CO
Asteroseismological constraints on--and hints of--dark matter interactions
本研究利用星震学观测和经Monte Carlo校准的热输运模拟，约束暗物质与核子及电子的相互作用，并发现约4σ的暗物质–电子相互作用迹象。
2025-05-12 astro-ph.CO astro-ph.SR hep-ph
Non-thermal neutrino-like hot dark matter in light of the $S_8$ tension
$Λ$ CDM对$S_8\equivσ_8(Ω_m/0.3)^{0.5}$的预测--其中$σ_8$是8 $h^{-1}$ Mpc尺度上物质波动的均方根--一旦在普朗克CMB数据上校准，$2-3σ$就低于一些弱透镜测量的直接估计。在本文中，我们探讨的可能性，“$S_8$ -张力”是由于非热暗物质（HDM）的宇宙能量密度的部分贡献，导致在小尺度的物质功率谱的功率抑制。任何HDM模型都可以用它的有效质量$ m_{sp}^{\rm eff}$和它对CMB退耦时相对论自由度的贡献$ΔN_{\rm eff}$来表征。以物质主导时代暴胀子衰变产生的无菌粒子为例，我们发现，从普朗克那里只有张力可以降低到$2σ$以下，但普朗克不赞成非零的${m_{sp}^{\rm eff},ΔN_{\rm eff}}$。结合来自KIDS 1000 +BOSS+2dfLenS的PDMATHAMR测量，PDMATHAMR-张力将暗示存在质量为$ m_{sp}^{\rm eff} \simeq 0.67_{-0.48}^{+0.26}$ PDMATHAMX的粒子，其对$ΔN_{\rm eff} \simeq0.06\pm0.05$有贡献。然而，Pantheon和BOSS BAO/ $fσ_8$数据将粒子质量限制为$m_{sp}^{\rm eff} \simeq 0.48_{-0.36}^{+0.17}$，并将贡献限制为$…
2022-03-11 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
It's All ${\tt Ok}$: Curvature in Light of BAO from DESI DR2
针对DESI DR2的BAO测量与CMB数据在标准宇宙学模型下的张力，研究探讨负空间曲率方案的影响，阐释其物理作用及对中微子质量约束的放宽，并指出未来高红移巡天可区分该方案与其他张力解释。
2025-06-12 astro-ph.CO
A local resolution of the Hubble tension: The impact of screened fifth forces on the cosmic distance ladder
从局部距离阶梯和宇宙微波背景得出的哈勃常数$H_0$值之间的差异提供了一个诱人的新物理学线索。我们探讨了一个潜在的解决方案，涉及在当地的宇宙，这改变了造父变星的超新星距离校准的第五种力量。特别是，如果造父变星与视差或水脉泽的直接距离测量被屏蔽，但在其他星系中的显着比例没有，忽略其潜在的周期-光度关系之间的差异偏置本地$H_0$测量高。这种差异来自造父变星脉动周期的缩短，以及在第五种力的作用下光度可能增加。我们量化的内部和环境的引力性质的Riess等。距离阶梯星系，以评估其程度的屏蔽下的一系列的现象学模型，并将此信息传播到$H_0$后作为第五力强度的函数。我们认为，在标量-张量引力理论，如变色龙，K-mouflage和Vainshtein，随着最近提出的重子-暗物质相互作用的基础上，筛选模型的研究是由当地的暗物质密度。我们发现，第五个力的强度$\sim5-30\%$，重力可以减轻（虽然没有解决）的$H_0$紧张局势在某些情况下，在敏感性水平的基础上，其他距离阶梯数据的测试可以限制这种强度。虽然我们的分析是探索性的，并根据筛选模型不一定实现完整的理论，我们的研究结果表明，新的物理为基础的本地决议的$H_0$紧张是可能的，补充那些已经知道的预重组时代。
2020-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
Superheavy dark matter in $R^2$-cosmology
传统的弗里德曼宇宙学被认为是在张力与存在的稳定粒子具有典型的相互作用强度的超对称性和重于几个TeV。一个可能的方法来挽救这些粒子的生命可能是修改标准宇宙膨胀定律，以这种方式，这些沉重的遗迹的密度将显着降低。我们研究了Starobinsky暴胀模型中标量子不同衰变通道的粒子产生。结果表明，在热化过程中，可以产生具有大统一超对称耦合强度的超重稳定粒子，其密度与观测到的暗物质密度相等。
2020-11-20 astro-ph.CO hep-ph
Exploring New Physics Beyond the Standard Cosmology with Dark Energy Survey Year 1 Data
利用暗能量巡天（DES Y1）第一年的最新数据，我们试图探索在标准宇宙学之外是否存在新的物理，并在三种不同的宇宙学模型中调和DES Y1和普朗克数据集之间的$σ_8$张力。结合来自DES Y1的星系团和弱引力透镜数据以及其他宇宙学观测，包括宇宙微波背景辐射，重子声学振荡，Ia型超新星（SNe Ia）和普朗克透镜，我们发现：（i）对于相互作用的暗能量模型，我们对修改后的物质膨胀率$ε=-0.00004\pm 0.00031$有一个更新的约束，（ii）对于粘性暗能量模型，得到了迄今为止在$2σ$置信水平下对体粘滞系数$η<0.00152$的最严格约束;（iii）对于动力学暗能量模型，我们对典型参数$β=-0.04\pm0.12$的约束意味着仍然没有动力学暗能量的证据。同时，我们发现，$σ_8$张力可以有效地缓解在上述三个替代品，分别约束它们与DES Y1和普朗克数据集。
2021-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Scale-dependence in $Λ$CDM parameters inferred from the CMB: a possible sign of Early Dark Energy
本文发现若真实宇宙由早期暗能量模型描述，用ΛCDM模型拟合CMB功率谱会导致参数随尺度变化，并通过CMB-S4模拟数据分析证实了显著参数偏移，为探测早期暗能量提供了新途径。
2025-02-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
A fake Interacting Dark Energy detection?
暗物质和暗能量部分之间的相互作用模型已经被提出来缓解长期存在的哈勃常数紧张局势。在本文中，我们分析是否这些相互作用的模型得到的约束和潜在的暗示保持不变时，使用模拟普朗克数据。有趣的是，我们的模拟表明，单独处理当前的宇宙微波背景辐射普朗克测量时，可能会出现对暗物质和暗能量流体之间非零相互作用的危险假检测。同样的假设是测试对未来的CMB观测，发现只有宇宙方差有限的偏振实验，如PICO或PRISM，可以打破现有的参数简并，并提供可靠的宇宙学约束。本文强调的极端重要性，面对的结果所产生的数据分析与模拟时提取的宇宙学限制在异国情调的宇宙学场景。
2020-10-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Isotropic cosmic birefringence from early dark energy
在宇宙微波背景（CMB）偏振数据的$E B$互功率谱中发现了一个诱人的各向同性宇宙双折射的暗示，其统计显著性为$3σ$。通过陈-西蒙斯项耦合到CMB光子的赝标量场可以解释这种观察。同样的场也可能是早期暗能量（EDE）的原因，它解释了所谓的哈勃张力。由于EDE场在复合时期显着演变，因此将$E B$与$E$和$B$模式自动功率谱之间的差异联系起来的传统公式不再有效。求解玻尔兹曼方程的偏振光子和动力学的EDE场一致，我们发现，目前青睐的参数空间的EDE模型产生各种形状的$EB$频谱，这可以通过CMB实验进行测试。
2023-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Neutrino-Assisted Early Dark Energy: Theory and Cosmology
在不同的红移下获得的哈勃常数测量值之间的张力可能提供了一个在相对早期的宇宙中活跃的新物理学的暗示，大约在物质辐射平等的时代。解决这种紧张关系的一个主要范例是早期暗能量的时期，在这个时期，一个标量场贡献了宇宙能量预算的一个次要部分。这种情况下面临着重大的微调问题，可以改善的非平凡耦合的标量的标准模型中微子。在接近物质辐射相等的时间，这些能量变成非相对论性的，导致能量注入标量，启动早期的暗能量阶段，解释了它与这个看似无关的时代的巧合。我们提出了一个最小版本的中微子辅助的早期暗能量模型，并对其预测和理论约束进行了详细的分析。我们认为粒子物理学的约束-该模型构成一个良好的行为有效场论的量子校正是在控制之下，使相关的预测是在其制度的有效性-和所提供的约束，需要一个一致的宇宙演化从早期到晚期。我们的工作为使用宇宙学数据集测试这种情况铺平了道路。
2020-11-19 astro-ph.CO hep-ph
Dark Radiation after Planck
我们提出了新的相对论中微子有效数N_eff和宇宙微波背景功率谱透镜振幅A_L从最近的普朗克2013年数据发布的限制。结合WMAP卫星的CMB大角度尺度偏振观测，得到了68% c.l.时的N_eff = 3.71 +/-0.40和A_L = 1.25 +/-0.13。因此，仅普朗克数据集就表明存在91. 1% c.l.的暗辐射成分。并提示在94. 3% c.l.处具有更高的功率谱透镜振幅。我们讨论了协议，这些结果与以前的限制从阿塔卡玛宇宙望远镜（ACT）和南极望远镜（SPT）。考虑到对宇宙学参数的限制，我们发现与以前的WMAP+SPT分析非常一致，但与WMAP+ACT结果的张力，唯一的例外是透镜振幅。
2013-04-23 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
Phantom Mirage from Axion Dark Energy
Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago（芝加哥大学卡弗里宇宙学物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, Stony Brook University（石溪大学物理与天文学系）；C. N. Yang Institute for Theoretical Physics, Stony Brook University（石溪大学陈省身理论物理研究所）
轴子暗能量通过模拟幻影效应，解决SN-BAO矛盾并缓解CMB矛盾，同时保持与ΛCDM相似的拟合质量。
2026-02-08 astro-ph.CO hep-ph
First Dark Matter Search Results from the Large Underground Xenon (LUX) Experiment
大型地下氙（LUX）暗物质实验正在美国南达科他州铅市桑福德地下研究设施地下1.5公里处进行。在2013年，该实验在85.3个生存日的时间内有10，091千克-天的WIMP搜索暴露。这第一次暗物质搜索在WIMP质量范围内对WIMP-核子相互作用横截面进行了世界上最严格的限制，并且与DAMA，CoGeNT和CDMS-II Si的低质量WIMP信号暗示紧张。LUX将于2014年开始为期300天的运行，将灵敏度提高5倍。从中子双散射技术获得的低能校准将进一步限制和减少系统学，特别是对于低WIMP质量。
2014-05-22 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
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
Impostor Among $ν$s: Dark Radiation Masquerading as Self-Interacting Neutrinos
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立学院）；Washington University（华盛顿大学）；Johannes Gutenberg-Universität Mainz（美因茨约翰内斯古腾堡大学）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
该研究提出一种模型，通过BBN后、CMB前的共振转换，使中微子自相互作用与暗辐射混淆，从而缓解宇宙观测与实验室实验之间的矛盾。
2026-04-02 astro-ph.CO hep-ph
Constraints on Pre-Recombination Early Dark Energy from SPT-3G Public Data
早期的暗能量（EDE）是一种针对哈勃张力的解决方案，其中一个新的宇宙学场在复合之前加速宇宙膨胀，并减小声音视界的物理尺寸。在以前的工作中，在最新的阿塔卡玛宇宙望远镜数据（ACT DR 4）中发现了对非零EDE贡献的轻微偏好，而普朗克卫星遗留数据本身并没有显示出证据。我们发现，在目前的精度水平的SPT-3G，EDE的贡献，宇宙的总能量密度之前的重组$\sim 10\%$不能被排除，但数据也是一致的，没有EDE。ACT DR 4和SPT-3G与普朗克大尺度温度各向异性测量的组合显示了非零EDE的提示（$2.6σ$）;然而，当包括完整的普朗克2018数据集时，这种偏好消失了。
2022-01-04 astro-ph.CO
Constraining Dark Matter -- Dark Radiation interactions with CMB, BAO, and Lyman-$α$
几个有趣的暗物质（DM）模型引用了一个暗扇区，导致两种类型的遗迹粒子，可能相互作用：非相对论DM和相对论暗辐射（DR）。这些模型对宇宙学观测量有着有趣的影响，原则上可以解决小尺度冷DM危机、哈勃张力和/或低$σ_8$值等问题。它们的宇宙学行为被ETHOS参数化捕获，其中包括DR-DM散射率标度，就像温度的幂律，$T^n$。使用$n=0$、$2$或$4$的场景可以在具体的暗扇区设置中轻松实现。在这里，我们使用最近的CMB，BAO和高分辨率Lyman-$α$数据更新这三种情况下的约束。我们介绍了一个新的莱曼$α$可能性，适用于广泛的宇宙学模型与抑制的小尺度上的物质功率谱。对于$n=2$和$4$，我们发现Lyman-$α$数据将DM-DR相互作用速率的CMB+BAO边界增强了许多数量级。然而，模型提供了一个可能的解决方案，失踪的卫星问题仍然与我们的新的界限兼容。对于$n=0$，高分辨率Lyman-$α$数据对相互作用速率的约束并不比CMB+BAO数据强，除了非常小的DR密度值。使用CMB+BAO数据和理论驱动的DR的最小密度的先验，我们发现，$n=0$模型可以减少哈勃张力从$4.1σ$到$2.7σ$，同时容纳宇宙剪切数据暗示的较小值的$σ_8$和$S_8$参数。
2019-07-02 astro-ph.CO
Reionization and the Hubble Constant: Correlations in the Cosmic Microwave Background
本文利用去除低阶极化的 CMB 数据，揭示再电离光深与 $H_0$ 的正相关，并表明更大的 $τ_{\rm reio}$ 可在 $Λ$CDM、DR 和 EDE 中轻微缓解哈勃张力。
2025-07-25 astro-ph.CO hep-ph
Using Secondary Tau Neutrinos to Probe Heavy Dark Matter Decays in Earth
暗物质粒子可以被天体引力捕获，激发了对局部湮灭或衰变的搜索。如果中微子是衰变产物之一，那么冰立方和其他中微子观测站就可以检测到它们。我们调查这种情况下的暗物质粒子以上$m_χ \gtrsim$ PeV产生tau中微子信号，使用更新的暗物质捕获和热化模型。在这些能量下，τ中微子的再生是通过地球传播过程中的一个重要效应，允许在远大于一个相互作用长度的距离上进行探测。我们展示了如何大的能量损失的τ轻子以上$\sim$ PeV驱动范围广泛的初始能量相同的最终能谱的“二次”τ中微子在检测器，我们提供了一个解析近似的数值结果。这种效应使实验能够约束衰变发生在非常高的能量，我们研究的范围内的IceCube高能量的起始事件（HESE）样本中的参数空间的捕获暗物质湮灭和衰变以上PeV。我们发现，冰立方搜索探测的参数空间将需要暗物质截面与现有的直接检测边界的张力。
2022-04-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
