Cluster Counts Tension : a Sign of Primordial Non-Gaussianity ?
我们今天观察到的大尺度结构的演化和丰度,如星系团,对暗物质原始密度波动的统计特性很敏感,假设它遵循高斯概率分布函数。在这个假设下,发现普朗克的团簇计数与用CMB角功率谱校准的预测值之间存在着很大的分歧。本工作的目的是放松高斯性假设,并检验暗物质原始密度涨落中的非高斯性是否可以缓解这种紧张。
2018-05-28 astro-ph.CO
Neutrino Properties and the Cosmological Tensions in the $Λ$CDM Model
在这次演讲中,我将回顾宇宙学测量对中微子性质的约束的现状,特别关注它们的质量和有效数。我也将讨论在\lcdm \模型的背景下存在的紧张局势,包括哈勃参数和小尺度物质波动的差异,以及中微子如何有助于缓解上述问题。
2018-12-03 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological tensions in the birthplace of the heliocentric model
University of Sheffield(谢菲尔德大学);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Space Telescope Science Institute(太空望远镜科学研究所)
研究宇宙学矛盾在日心说起源的重要性,探索其对新科学生成和范式转换的贡献。
2022-11-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Generalized tension metrics for multiple cosmological datasets
University of Chile(智利大学)
本文提出了一种用于多宇宙数据集张力分析的通用度量方法,通过几何解释和统计估计改进了张力检测和解释。
2025-12-05 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Gravitino/Axino as Decaying Dark Matter and Cosmological Tensions
在超对称轴子模型中,如果一个引力伴子或一个轴子是最轻的超对称粒子(LSP),另一个通常是次轻粒子(NLSP)。我们调查这样一个场景的宇宙学,并指出,NLSP的寿命自然成为可比的宇宙在一个可行的参数区域的年龄。这是所谓的衰变暗物质模型的一个很好的例子,该模型最近被认为是$Λ$ CDM模型的扩展,以放松一些宇宙学的紧张局势。
2017-07-11 astro-ph.CO hep-ph
Inflation and late time acceleration in braneworld cosmological models with varying brane tension
具有可变膜张力的膜世界模型$λ$引入了一个新的自由度,允许演化引力和宇宙学常数,后者是暗能量的自然候选者。我们考虑的热力学解释的变化膜张力模型,通过显示变量$λ$的场方程可以被解释为描述物质创造的宇宙学框架。粒子的产生速率取决于膜张力的变化速率,以及膜-体能量-物质的转移速率。我们调查的影响,一个变量膜张力的宇宙演化的宇宙,在一个特定的模型,其中膜张力是一个指数依赖的函数的标度因子的框架。由此产生的宇宙学表明,存在一个初始的暴胀膨胀,随后是一个减速阶段,并顺利过渡到后期加速德西特型膨胀。变化的膜张力也是宇宙中物质产生的原因(再加热期)。本文还讨论了宇宙学观测数据对模型参数的物理约束。
2010-05-18 astro-ph.CO gr-qc hep-th
What it takes to solve the Hubble tension through modifications of cosmological recombination
本文利用 Fisher 偏置方法研究对 ΛCDM 复合过程的微扰修改,发现其可在 Planck CMB 数据下缓解哈勃张力并降低 S8,但加入 BAO 与未标定超新星数据后无法完全解决。
2023-04-25 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
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
Emergent Dark Energy, neutrinos and cosmological tensions
现象涌现的暗能量模型是一个与平坦的$Λ$ CDM具有相同自由参数的暗能量模型,它被提出作为一个可以避免当前宇宙学紧张的最小模型的工作例子。一个简单的问题是,包含大质量中微子和额外的相对论性物质是否会破坏这样一个有吸引力的现象学替代方案。我们提出的$M_ν$和$N_{\rm eff}$的界限和评论长期存在的$H_0$和$σ_8$紧张局势在这个宇宙学框架内,丰富的宇宙学观测。有趣的是,我们发现,在$95\%$置信水平,并与最完整的宇宙学观测,$M_ν\sim 0.21^{+0.15}_{-0.14}$ eV和$N_{\rm eff}= 3.03\pm 0.32$,即一个非零中微子质量的指示与以上的$2σ$的意义。众所周知的哈勃常数张力被大大减弱,其重要性总是低于$2σ$水平。
2021-01-14 astro-ph.CO gr-qc
Phantom dark energy as a natural selection of evolutionary processes $\hat{\rm a}$ $\textit{la}$ $\textit{genetic algorithm}$ and cosmological tensions
利用机器学习技术结合低红移数据,研究支持暗能量的幽灵本质,有效减小了晚期宇宙学张力,且比 $Λ$CDM 模型对数据拟合更好。
2023-10-25 astro-ph.CO gr-qc
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
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
On dataset tensions and signatures of new cosmological physics
本文在贝叶斯框架下证明,仅凭扩展$Λ$CDM模型缓解数据集张力不足以证明新物理,需结合贝叶斯因子与数据协方差项,指出仅凭缓解张力宣称新物理证据的分析不完整且可疑。
2024-04-10 astro-ph.CO gr-qc
Constraints on sterile neutrinos and the cosmological tensions
本文在哈勃张力和 $S_8$ 张力背景下研究惰性中微子质量约束,发现结合 $H_0$ 直接测量和 DES 弱透镜数据时,扩展模型可在 2$\sigma$ 水平推断非零惰性中微子质量,并缓解两类宇宙学张力。
2024-10-22 astro-ph.CO hep-ph
Structure formation simulations with momentum exchange: alleviating tensions between high-redshift and low-redshift cosmological probes
来自低红移探测器的宇宙学约束和从宇宙微波背景的温度和偏振各向异性获得的宇宙学约束之间持续存在的紧张关系--尽管还没有提供令人信服的证据来反对$Λ$ CDM模型--似乎一致地表明,与标准宇宙学情景的预测相比,密度扰动的增长较慢。这种行为不容易被广义相对论最简单的扩展所适应,比如f(R)模型,它一般预测增长率的增加。在目前的工作中,我们提出了一套大型N体模拟的结果进行的背景下的宇宙模型具有非零散射截面之间的暗物质和暗能量字段,两个不同的参数化的暗能量状态方程。我们的研究结果表明,这些暗散射模型对许多与大尺度结构形成和演化有关的观测量有非常温和的影响,同时提供了一个显着的抑制线性密度扰动的幅度和大量的集群。因此,我们的模拟证实,这些模型提供了一个有前途的路线,以减轻现有的紧张关系之间的低红移测量和CMB。
2016-05-18 astro-ph.CO
Easily Interpretable Bulk Flows: Continuing Tension with the Standard Cosmological Model
提出了一种改进的最小方差(MV)方法,该方法使用径向特有的速度样本来估计球形体积上的三维速度场的平均值,这导致易于解释的整体流量测量。唯一需要的假设是速度场是无旋的。由此产生的整体流量估计对较小规模的流量特别不敏感。我们还引入了一个新的约束到MV方法,确保批量流量估计是独立的哈勃常数$H_o$的值,这是很重要的本地测量的$H_o$和宇宙背景辐射观测之间的张力。我们将我们的方法应用于\textit{CosmicFlows-3}目录,发现虽然较浅球体的体流与标准宇宙学模型一致,但在半径为$150$ \hmpc \的球形体积中的体流与其期望值之间存在一些张力;我们发现在具有\textit{Planck}参数的标准宇宙学模型中获得大或更大的体流的概率仅为$\sim 2\%$
2018-08-23 astro-ph.CO
Ups and Downs in Dark Energy: phase transition in dark sector as a proposal to lessen cosmological tensions
基于早期宇宙学和晚期宇宙学之间的紧张关系,我们提出了一个双值宇宙学常数,它在历史上可能经历一个相变。它被命名为“双$Λ$冷暗物质“:$ΛΛ$ CDM.发生的相变导致具有适当(局部)相互作用的暗扇区的(微)结构。本文受临界现象物理学的启发,研究了一个简化模型,即宇宙常数在跃迁标度因子$a_t$之前有两个值,之后变为单值。我们考虑背景和扰动数据集,包括CMB,BAO距离和R19数据点。$ΛΛ$ CDM对于$a_t= 0.916^{+0.055}_{-0.0076}$和$H_0= 72.8\pm 1.6$具有其最大似然性。这一结果表明,在$ΛΛ$ CDM模型中,哈勃参数的早期和晚期测量之间没有不一致性。与$Λ$ CDM相比,我们的模型更好地拟合数据,使得$Δχ^2=-11$,即使我们考虑两个额外的自由度,我们也确实有更好的AIC量$Δ$ AIC $=-7$。我们的结论是,暗能量行为的相变可以解决$H_0$张力成功,并可能负责其他宇宙学的紧张局势。
2020-02-29 astro-ph.CO
An empirical investigation into cosmological tensions
$H_0$张力是超越$Λ$ CDM模型的物理学的一种可能性是现代宇宙学中最令人兴奋的可能性之一。解决这个问题的挑战是复杂的几个因素,包括$σ_8$参数的紧张局势恶化时,$H_0$的提高。此外,不应低估看待问题的角度,因为对$H_0$的紧张也可以解释为对声学视界$r_s$大小的紧张,这值得适当讨论。在文献中常见的方法包括提出一个新的模型,可以解决的张力和治疗的理论作为自由的分析中的新参数。然而,允许额外的参数变化往往会导致更大的不确定性推断的宇宙学参数,导致一个明显的放松紧张,由于扩大在后方,而不是一个真正的移动中心值的$H_{0}$。为了避免这种情况,我们认为在这里的实证方法,假设特定的非标准值的$Λ$ CDM扩展,我们分析如何在紧张的背景下的重要参数相应地变化。为了我们的目的,我们研究标准宇宙学模型的简单扩展,如幻影DE组件(状态方程$w < -1$)和早期宇宙中的额外相对论性物种(因此$N_{eff} > 3.046$)。我们得到了$w$和$N_{eff}$值的变化与$H_0$、$r_s$和$σ_8$变化之间的关系。通过这种方式,提供了$H_0$和$σ_8$之间的经验关系,这是理解哪类理论模型以及具有哪些特征能够打破两种张力之间的相关性的第一步。
2022-09-28 astro-ph.CO
Unified dark sector approaches to cosmological tensions
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学)
该研究提出最小质量可变暗物质模型,利用单个标量场控制暗物质质量,可同时解决早期和晚期宇宙学 tensions,还能降低 $S_8$ 且无需额外微调,为相关研究提供了简单框架。
2026-07-31 astro-ph.CO
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
Interpreting cosmological tensions from the effective field theory of torsional gravity
在不同观测窗口的$Λ$ CDM情景中,宇宙学张力可能会出现,如果得到测量的证实,这可能表明新的物理学超出了标准范式。本文从有效场论(EFT)的观点出发,研究了如何同时缓解扭转引力中的$H_0$和$σ_8$张力。根据这些观察,我们构造了扭转引力的拉格朗日函数的具体模型。具体来说,我们考虑参数化$f(T)=-T-2Λ/M_P^2+αT^β$,其中两个三个参数是独立的。该模型可以有效地拟合观测值,解决两种张力。据我们所知,这是第一次修正的引力理论可以同时缓解$H_0$和$σ_8$张力,因此,提供了一个支持引力修正的额外论据。
2020-08-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
The tension on the cosmological parameters from different observational data
普朗克宇宙微波背景功率谱测量发现,在协调$Λ$ CDM模型中,哈勃常数$H_0$值较低,分数物质能量密度$Ω_{m0}$值较高,这些结果与其他测量结果存在矛盾。{ \em Planck}小组认为,这种张力要么来自某些天体物理测量中的未知系统误差,要么来自拟合数据时使用的错误的$Λ$ CDM模型。通过两个动力学暗能量模型,从不同的测量结果研究了$H_0$上张力产生的原因。我们发现不同的数据之间没有张力,对$H_0$的约束对于不同的暗能量模型几乎没有变化,并且当$H_0$上的误差条收紧到1左右时,与局部测量的张力仍然存在。我们认为$H_0$上的张力不是由拟合模型引起的。
2014-04-08 astro-ph.CO gr-qc
The Ellipsoidal Universe and the Hubble tension
本文在Ellipsoidal Universe宇宙学模型内探讨Hubble张力,提出允许大尺度空间几何微小各向异性可缓解该张力,并指出假设Dark Age期间存在显著宇宙学各向异性可将Hubble常数测量差异降至统计可接受水平,同时该模型应能解决$S_8$张力。
2023-05-19 astro-ph.CO gr-qc
Addressing Cosmological Tensions by Non-Local Gravity
近年来,替代宇宙学模型一直受到深入审查,旨在解决$Λ$ CDM模型的主要缺点。此外,随着宇宙学观测精度的提高,依赖模型的宇宙微波背景分析和低红移探测之间出现了新的紧张关系。在这个框架内,我们回顾了两个量子启发的非局部扩展引力理论,其主要的宇宙学特征是几何驱动的加速膨胀。特别是在哈勃和生长张力的光模型进行了研究,并出现了有前途的功能Deser-Woodard之一。一方面,宇宙学分析的唯象制定的模型显示出较低的增长的结构,但相当于背景的$Λ$ CDM。另一方面,在星系团尺度的透镜特征的研究,一个新的制定非本地宇宙学,基于诺特对称性,使空间的可能性,以减轻双方的$H_0$和$σ_8$紧张。然而,迫切需要一个筛选机制出现这种非局部引力理论。
2023-01-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological tensions in the era of precision cosmology: Insights from Tensions in Cosmology 2025
University of Sheffield(谢菲尔德大学);University of Malta(马耳他大学);National Observatory of Athens(雅典国家天文台);University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);Universidad Católica del Norte(天主教主教大学)
2025年宇宙学矛盾会议探讨了Hubble常数矛盾和S8矛盾的最新进展,强调高精度数据对早期和晚期宇宙研究的影响,以及动态暗能量和中微子物理可能揭示的物理超越ΛCDM的线索。
2025-09-29 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
Cosmic dipole tensions: confronting the cosmic microwave background with infrared and radio populations of cosmological sources
研究通过分析不同数据集间的偶极子张力,发现Planck与CatWISE存在显著矛盾,而RACS与两者存在系统差异,需约10^6个无线电源才能达到5σ显著性。
2026-05-01 astro-ph.CO
Dark Radiation production in axion misalignment mechanisms and the cosmological tensions
本文研究轴子错位机制中暗辐射的产生,用贝叶斯方法约束ALP参数空间,并探讨其能否缓解哈勃常数张力和S8差异等宇宙学异常。
2024-11-11 astro-ph.CO hep-ph
The Hubble constant tension: current status and future perspectives through new cosmological probes
哈勃常数($H_0$)张力是现代宇宙学中的主要开放问题之一。这种张力是由Ia超新星(SNe Ia)+造父变星组合估算的局部$H_0$值与通过研究宇宙微波背景(CMB)辐射获得的宇宙学$H_0$之间的差异,范围从4到6 $σ$。介绍了Dainotti et al.2021(ApJ)和Dainotti et al.2022(Galvanic)中采用的方法。通过对超新星Ia的Pantheon样本进行分组划分(Scolnic et al. 2018),在每个红移有序的bin中估计了$H_0$的值,并拟合了一个随红移降低的函数。结果表明,随着红移的增加,$H_0$有减小的趋势。如果这不是由于天体物理学的偏差或Ia超新星参数的残余红移演化造成的,那么可以根据修正的引力理论来解释,例如,$f(R)$场景。我们还简要描述了高$z$探测器对哈勃常数张力的可能影响,例如伽马射线暴(GRB)和类星体(QSO),分别在Dainotti等人2022(Galvanie)和Lenart等人2022(ApJ)中报道。
2023-01-25 astro-ph.CO
Cosmological constraints on late-universe decaying dark matter as a solution to the $H_0$ tension
有人认为,宇宙晚期的暗物质衰变可以缓解局部宇宙中的$H_0$测量值与从宇宙微波背景波动推断出的值之间的紧张关系。有人认为,衰变的暗物质可能会解释这种差异,因为它重新洗牌的能量密度之间的物质和辐射,因此允许暗能量成为主导在较早的时间。在这项工作中,我们表明,宇宙微波背景各向异性功率谱的低多极振幅严重限制了后期衰变作为解决$H_0$张力的可行性。
2022-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological Tensions in a Gauge-Invariant Modified Gravity
Sharif University of Technology(谢里夫理工大学)
本文研究规范不变修正引力(GIMOG),其中引力相互作用通过标量场的一阶相变动态产生,统一了从暴胀前到晚期加速的宇宙历史。利用Pantheon+超新星数据和原初4He丰度约束,发现晚期观测偏好更强的有效引力耦合,而BBN限制早期偏离广义相对论,需有效引力常数G平滑时间变化来调和。
2026-06-16 astro-ph.CO
Cracks in the Standard Cosmological Model: Anomalies, Tensions, and Hints of New Physics
University of Sheffield(谢菲尔德大学)
标准宇宙学模型面临多方面的张力和异常,需谨慎解读数据并确保宇宙学探针的一致性,以避免过度依赖百分比级精度或引入新物理。
2026-01-04 astro-ph.CO
Modified gravity bridges the cosmological tensions
University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
该研究指出ΛCDM宇宙学模型存在哈勃张力等问题,提出引力与物质非最小耦合的修正引力模型,获贝叶斯因子lnB=+12.1支持,预测早期宇宙引力更强,待未来实验检验。
2026-09-04 astro-ph.CO gr-qc
Modified Cosmological Expansion and the JWST CMB Optical Depth Tension in Self Interaction Gravity
S. N. Bose National Centre for Basic Sciences(S.N. 玻色基础科学国家中心)
该研究在自相互作用引力框架下修正宇宙膨胀历史,结合Union3超新星与DESI DR2 BAO数据约束参数,成功将预测光深降至与普朗克PR4测量一致的水平,缓解了JWST与CMB间的光深张力。
2026-08-21 astro-ph.CO
Constraining interacting dark energy models with latest cosmological observations
$H_0$的局部测量与基于普朗克数据的$Λ$ CDM模型的预测存在矛盾。这种张力可能意味着暗能量在晚期宇宙中得到了加强。我们利用CMB、BAO、LSS、SNe、$H(z)$和$H_0$的最新宇宙学观测结果来约束几个相互作用的暗能量模型。我们的研究结果没有显示出暗能量和暗物质之间相互作用的显著迹象。$H_0$张力可适度缓解,但不能完全释放。
2016-08-16 astro-ph.CO
$Λ_{\rm s}$CDM model: A promising scenario for alleviation of cosmological tensions
本研究对受渐变暗能量模型启发的$Λ_{\rm s}$CDM模型开展综合分析,发现其预测宇宙在红移约1.7处发生真空符号转变,可同时缓解标准$Λ$CDM模型的哈勃常数、Ia型超新星绝对星等、生长参数等多项宇宙学张力。
2023-07-20 astro-ph.CO gr-qc
Quantifying the tension between cosmological and terrestrial constraints on neutrino masses
本文通过贝叶斯可疑性等多种统计检验,定量分析宇宙学与地面实验对中微子质量约束的张力,指出拒绝反序排序需未来观测将中微子质量之和精度提升至优于0.02 eV。
2023-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Are $H_0$ and $σ_8$ tensions generic to present cosmological data?
是的,对于广泛的宇宙学模型($Λ$ CDM,非相互作用$w_z$ CDM或暗能量和暗物质之间可能相互作用的模型,无论是在幻影或非幻影制度)。在最近的过去,已经有许多尝试来解决直接测量$H_0$和$σ_8 \sqrt{Ω_{0 {\rm m}}}$从各自的低红移观测和间接测量这些量从宇宙微波背景(CMB)之间的紧张关系。在这项工作中,我们重建了一个模型独立的方法,归结为不同类别的宇宙学模型下适当的参数选择。最新的普朗克CMB数据,结合最近的BAO,SNeIa数据集和R16直接$H_0$测量,我们测试这个参数化,并在不同的宇宙学模型之间进行比较。我们的分析表明,$H_0$和$σ_8$之间的强正相关或多或少是通用的,无论宇宙模型的选择。我们还发现,目前的数据稍微倾向于暗能量的幻影状态方程和暗物质的有效状态方程(这是相互作用模型的直接签名)的轻微负值与相对较高的值$H_0$一致的R16,同时,一致的值为$Ω_{0 {\rm m}}$。因此,即使不能完全解决紧张局势,与幻影状态方程的相互作用模型得到了目前可用的数据比其他轻微的优势。我们还看到,允许暗能量和暗物质之间的相互作用可以解决高红移CMB数据和单个低红移数据集之间的紧张关系,但低红移数据集之间存在不一致性(例如BAO和$H_0$之间,SNeIa和BAO之间,以及簇计数和$H_0$之间),这实际上与宇宙学模型无关。
2019-04-01 astro-ph.CO
Cosmological tensions and $\mathcal{Q}_{\rm CDM}$ as an alternative to $Λ$CDM
本文提出Q_CDM模型作为ΛCDM的替代方案,通过场论方法描述 quintessence 场与暗物质的相互作用,并研究其对哈勃张力和S8异常的缓解作用。
2025-03-12 astro-ph.CO
Entropic backreaction from cosmic structure formation: a thermodynamic approach to the late-time cosmological tensions
Visva-Bharati University(维斯瓦-巴拉蒂大学)
本文提出一个统一的热力学框架,其中宇宙结构形成过程中产生的熵反作用同时修改背景膨胀历史和物质扰动增长,从而缓解哈勃常数和S_8张力。
2026-05-27 astro-ph.CO
Cosmological Impacts of Black Hole Mergers: No Relief in Sight for the Hubble Tension
Vanderbilt University(范德堡大学);Fisk University(菲斯克大学)
本文研究了通过黑洞并合将物质转化为引力辐射能否缓解哈勃张力,发现无论是超大质量黑洞还是恒星质量黑洞并合,均无法缓解该张力,且 Integrated Sachs-Wolfe 效应也无法有效约束相关机制。
2025-11-05 astro-ph.CO
The cosmological lithium problem, varying constants and the $H_0$ tension
在这项工作中,我们表明,宇宙学的锂问题和$H_0$张力可以缓解在同一时间,通过允许的基本常数的变化。以精细结构常数、希格斯真空期望值和牛顿常数为自由参数,计算了大爆炸核合成过程中轻元素的原始丰度。利用丰度的观测数据,我们对基本常数的变化进行了约束。用有效相对论性粒子数对结果的解释给出了$N_{\rm eff}=4.04\pm0.12$。如果考虑到这个$N_{\rm eff}$外推{ \sffamily Planck}的拟合,那么推断出的哈勃常数的值会移动到$H_0=(71.85\pm0.77)\,\text{km}\,\text{s}^{-1} \text{Mpc}^{-1}$,与当前的直接测定相兼容。
2021-07-05 astro-ph.CO hep-ph
The implications of an extended dark energy cosmology with massive neutrinos for cosmological tensions
我们对$H_0$、Ly- $α$和$S_8$差异的最常见的早期和晚期宇宙解进行了全面分析。当单独考虑时,大质量中微子以增加$H_0$张力为代价,为$S_8$不一致提供了一个自然的解决方案。如果同时考虑所有的扩展,最适合的解有一个中微子质量总和为$\sim 0.4$ eV,一个接近宇宙常数的暗能量状态方程,并且没有额外的相对论自由度。然而,$H_0$的紧张局势虽然有所减弱,但仍未得到解决。受这一结果的启发,我们执行的暗能量流体密度(允许负能量密度)的演化的非参数重建,连同大量的中微子。当包括所有数据集时,存在与$H_0$的剩余$\sim1.9σ$张力。如果这种残余张力在未来仍然存在,这将表明,在标准广义相对论中,仅仅通过对后期宇宙动力学的修改,是不可能解决$H_0$张力的。然而,我们确实发现,如果忽略星系BAO或JLA超新星的数据,就有可能解决这种紧张关系。我们发现,当包括Ly- $α$ BAO测量(在$\sim 2σ$)时,\textit{negative}暗能量密度在红移$z\sim2.35$附近是有利的.这种行为可能指向一个负曲率,但它最有可能表明系统学或至少是一个低估的协方差矩阵。非常值得注意的是,我们发现,在这项工作中考虑的扩展宇宙学,中微子质量总和总是接近$0.4$ eV,无论外部数据集的选择,只要$H_0$张力解决或显着减少。
2018-09-02 astro-ph.CO
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
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
Cosmological piecewise functions to treat the local Hubble tension
当前宇宙的时间演化是由广义相对论描述的,当宇宙学原理被认为是在平坦的时空景观。这组称为弗里德曼方程的方程包含了构建标准$Λ$ CDM模型的原理。然而,目前关于这些方程的最新技术,即使它是一种基本方法,也是基于通过考虑几种形式的物质/能量分量或在两个或更多个分量以相同速率贡献的特定宇宙时间中评估它们来解析地求解微分方程。后者可以通过减少数值积分的分段解的方法来进行。在本文中,我们讨论了新的解决方案,通过特殊的分析功能,并约束他们与更新的汇编观测哈勃观测,以处理当地的$H_0$张力报告。
2022-06-16 astro-ph.CO gr-qc
Implication of the Hubble tension for the primordial Universe in light of recent cosmological data
在哈勃张力的预复合分辨率中,例如早期暗能量,复合前的新物理改变了相关宇宙学参数的值,使得模型可以像$Λ$ CDM一样与宇宙微波背景和重子声学振荡观测相拟合。本文通过对Planck 2018 +BAO+Pantheon+R19+Keck Array/BICEP数据集进行蒙特卡罗马尔可夫链分析,阐明了参数漂移与$δH_0$的关系,特别是发现原始标量谱指数尺度的漂移为${δn_s}\simeq 0.4{δH_0\over H_0}$。我们的结果的一个新的观点是,如果目前的$H_0$本地测量是正确的,哈勃张力的完整分辨率似乎指向一个标度不变的哈里森-Zeldovich频谱,即$n_s= 1$为$H_0\sim 73$ km/s/Mpc。
2021-09-08 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Maximum Tension: with and without a cosmological constant
我们讨论了广义相对论系统中存在最大力(或张力)的猜想的各种例子和衍生物。我们将这种情况与牛顿引力中的情况进行对比,牛顿引力中不存在最大力,并将其与由自然常数定义的自然单位的存在以及力和功率的普朗克单位不依赖于普朗克常数的事实联系起来。我们将讨论这些结果如何在更高的维度中变化,其中普朗克力单位不再是非量子的。讨论了当存在正的宇宙学常数时,该猜想可能发生的变化,并利用Kottler-Schwarzschild-de Sitter黑洞导出了最大力的界.
2014-12-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Sign Switching in Dark Sector Coupling Interactions as a Candidate for Resolving Cosmological Tensions
本研究提出一种带符号翻转机制的相互作用暗能量模型,可在暗组分等密度红移后反转能量转移方向,利用多类观测数据验证其有望同时缓解哈勃张力与S₈张力,且在特定造父变星校准下贝叶斯证据优于ΛCDM模型。
2025-02-24 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
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
Converting dark matter to dark radiation does not solve cosmological tensions
本文研究暗物质转化为暗辐射的广义模型,发现低\u2113 CMB数据(尤其是CMB透镜化和ISW信号)有效排除了该模型,表明其无法解决H₀和S₈宇宙学张力。
2023-09-18 astro-ph.CO