CMB Anomalies and the Hubble Tension
针对标准ΛCDM模型框架下未解释的宇宙微波背景（CMB）异常问题，聚焦不同CMB实验间的参数差异类异常，研究最新CMB测量的一致性以明确数据与模型的局限不确定性，并探讨其对哈勃张力的启示。
2023-06-02 astro-ph.CO
Tilting the scales: weighing prior dependency and global tensions of CMB lensing
Astrophysics Group, Cavendish Laboratory（卡文迪许实验室天体物理组）；Kavli Institute for Cosmology（卡弗里宇宙学研究所）
本文通过嵌套采样分析CMB偏振与其它宇宙学测量的结合，探讨先验宽度对谱倾斜影响，并评估CMB偏振实验间的全球张力。
2026-03-15 astro-ph.CO
Late Time Dynamical Dark Energy and the CMB-Distance Ladder Tension
Kavli Institute for Cosmology Cambridge and Institute of Astronomy（卡弗里宇宙学剑桥研究所和天体物理学院）
该研究探讨CMB-距离梯张力问题，指出Ia型超新星M^B转换为H_0的不确定性不影响该张力，DESI关于暗能量状态方程晚时演化的初步结论也未改变此结果。
2026-08-03 astro-ph.CO
Easing cosmic tensions with an open and hotter universe
尽管标准宇宙学模型在观测上取得了巨大的成功，但在一些宇宙学数据集中，推断出的参数约束存在一些差异。其中包括从宇宙微波背景（CMB）推断的宇宙膨胀率与从本地测量发现的宇宙膨胀率之间的紧张关系，CMB透镜效应的增强幅度的偏好，CMB波动的四极矩有点低，以及在大尺度结构调查中比从CMB推断的物质波动幅度较低的偏好。我们在增加空间曲率和可能偏离其局部测量值的自由宇宙微波背景温度的情况下分析了这些观测张力。包括这些参数，我们观察到的趋势，从CMB和重子声学振荡数据的参数约束朝向一个开放的和更热的宇宙与更大的电流膨胀率，标准的CMB透镜振幅，较低的振幅的物质波动，并稍微降低CMB四极矩，不断减少宇宙学数据集之间的个人紧张局势。结合这些数据与当地的距离测量，我们发现一个开放和更热的宇宙超过99.7%的置信水平的偏好。最后，我们简要地讨论了一个本地的空白作为一个可能的来源，本地测量的CMB温度从其背景值的偏差，并模仿负空间曲率的CMB光子。这种解释意味着在我们的局部邻域中有一个$\sim$ 20%的密度不足，直径为$\sim$ 10-100 Mpc，这完全在宇宙方差之内。
2021-03-23 astro-ph.CO
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
Improving Constraints on Models Addressing the Hubble Tension with CMB Delensing
本文研究了利用 CMB 去透镜化技术改进旨在解决哈勃张力的 $Λ$CDM 扩展模型参数约束，通过 Fisher 预测证明该方法可将 $H_0$ 约束改善约 20% 并在低噪声环境下全面显著提升各参数约束。
2023-07-04 astro-ph.CO
Reevaluating $H_0$ Tension with Non-Planck CMB and DESI BAO Joint Analysis
本文利用WMAP、WMAP+ACT、WMAP+SPT三组非普朗克CMB数据联合DESI BAO重新评估$H_0$张力，发现哈勃张力显著性比普朗克CMB组合降低约$1σ$，并获得更严格的$H_0$约束。
2024-11-21 astro-ph.CO
Cornering the Planck $A_{lens}$ tension with future CMB data
普朗克卫星对宇宙微波背景各向异性角功率谱的精确测量表明，在大于$2$标准差的情况下，由参数$A_{lens}$定义的透镜振幅出现异常值。在本文中，讨论了目前的异常状态后，我们量化的潜力，未来的CMB测量确认/伪造的$A_{lens}$张力。我们发现，一个基于空间的实验LiteBIRD可以伪造当前的$A_{lens}$张力在$5$标准差的水平。类似的约束条件可以通过第三阶段实验来实现，假设外部先验的$τ=0.055\pm0.010$的再电离光学深度已经提供了普朗克卫星。阶段IV实验可以进一步测试$10$标准差水平下的$A_{lens}$张力。在不同频率下进行的温度和偏振测量之间的比较可以进一步确定可能的系统学负责$A_{lens}>1$。我们表明，在CMB-S4实验的情况下，极化数据本身将有可能伪造当前的$A_{lens}$异常超过5个标准差，并强烈约束其频率依赖性。我们还评估了未来的限制可能的规模依赖$A_{lens}$。
2018-07-16 astro-ph.CO
Quantifying the global "CMB tension" between the Atacama Cosmology Telescope and the Planck satellite in extended models of cosmology
我们研究的全球协议之间的最新观测的宇宙微波背景温度和偏振各向异性角功率谱释放的阿塔卡玛宇宙望远镜和普朗克卫星在不同的宇宙学模型，包括不同的附加参数的组合。通过使用可疑统计，我们表明，全球“CMB紧张”之间的两个实验，量化在高斯等效水平的$\sim 2.5\,σ$内的基线$Λ$ CDM，减少在$1.8σ$的水平时，相对论粒子的有效数量（$N_{\rm eff}$）是显着小于标准值，而它的范围之间的$2.3\,σ$和$3.5\,σ$在所有其他扩展模型。
2023-02-01 astro-ph.CO
The Cosmological Effect of CMB/BAO Measurements
本文给出了涵盖$0.106 \leq z \leq 2.34$区13个红移数据的CMB/BAO测量结果。CMB/BAO样本基于BAO距离比$r_{s}(z_d)/D_{V}(z)$和CMB声学标度$l_{A}$。给出了$Λ$ CDM、$w$ CDM和o $Λ$ CDM模型的加速行为。由于CMB/BAO和BAO数据的$Ω_{m0}-w$和$Ω_{m0}-Ω_{k0}$简并方向不同，CMB/BAO数据具有破缺参数简并的能力。我们最严格的约束结果来自BAO+Planck/BAO+ $Ω_{b}h^2$ + $Ω_{m}h^2$数据，该数据具有$Ω_{m0}$张力，但不具有与Planck结果相同的$H_{0}$张力。延长参数$w$和$Ω_{k0}$可轻微缓解$Ω_{m0}$的张力。
2014-11-20 astro-ph.CO
CMB tensions with low-redshift $H_0$ and $S_8$ measurements: impact of a redshift-dependent type-Ia supernovae intrinsic luminosity
随着最近我们的宇宙学数据集精度的提高，由高红移和低红移观测提供的$Λ$ CDM模型参数的测量开始处于紧张状态，即，所获得的这些参数的值在统计学意义上显示出显著不同。在~这项工作中，我们解决了紧张的哈勃参数，$H_0$的值，和加权振幅的物质波动，$S_8$，从本地或低红移测量和宇宙微波背景（CMB）的观测。我们结合了以前在文献中使用的主要方法，通过扩展宇宙模型和占额外的系统不确定性。通过这样的分析，我们的目标是探索非标准的宇宙学模型，这意味着偏离宇宙学常数驱动的宇宙膨胀的加速，在测量中存在额外的不确定性。更详细地说，我们重建的暗能量状态方程作为红移的函数，而我们研究的Ia型超新星（SNIa）的红移依赖于这些紧张局势的天体物理系统的影响。我们认为SNIa的内在光度依赖于红移，由于在其环境中的恒星形成率，或祖先的金属丰度。我们发现，$H_0$和$S_8$的紧张局势可以显着减轻，或~甚至删除，如果我们考虑到不同的暗能量的SNIa和CMB数据。然而，当我们将重子声学振荡（BAO）数据加入到分析中时，即使在加入额外的SNIa系统不确定性之后，紧张局势仍然存在。这表明需要超越晚期暗能量的新物理学，或其他未考虑的系统效应（特别是在BAO测量中），以完全解决目前的紧张局势。
2019-08-22 astro-ph.CO
Tensions between direct measurements of the lens power spectrum from Planck data
本文应用一种新的方法，从普朗克卫星观测的CMB功率谱中直接测量了引力透镜的功率谱。这种方法使我们能够分析温度功率谱和透镜重建之间的张力在一个模型独立的方式。即使当允许透镜功率谱中的任意变化时，张力仍保持在2.4 $σ$水平。通过分离CMB功率谱中的透镜化和未透镜化的高红移信息，我们还表明，在$Λ$ CDM下，两者处于相似水平的张力中，而未透镜化的信息与透镜化重构是一致的。这些异常是由相对于$\ell \sim 1250 - 1500$处的$Λ$ CDM更平滑的声学峰驱动的。当考虑极化数据时，这两种张力都略有放松。该技术还隔离了普朗克CMB功率谱当前约束的透镜功率谱的一个方面，并且当CMB功率谱约束透镜的多个方面时，可以直接推广到未来的数据，所述透镜的多个方面本身与透镜重构相关。
2018-06-05 astro-ph.CO
H0 tension or T0 tension?
我们研究了哈勃常数$H_0$的局部测量值和宇宙学测量值之间的差异是否可以重新表述为宇宙微波背景辐射温度$T_0$的张力。后者在CMB数据分析中通常固定为FIRAS最佳拟合值。尽管该值已被多个独立实验证实，但有趣的是，参数约束在多大程度上取决于该先验。我们首先提供了一个详细的教学描述的$T_0$对宇宙学观测值的影响。我们发现，重组的历史和传递函数不依赖于$T_0$，提供他们的能量标度，而不是红移参数化，并在固定的暗物质和重子密度每CMB光子。因此，$T_0$只是观测者的一个属性，它量化了关键宇宙学事件和今天之间的膨胀量。因此，$T_0$对小尺度初级CMB各向异性的唯一影响是通过到最后散射时期的角直径距离，导致$T_0$和$H_0$之间的接近完美的简并。这种几何简并部分解除后期集成的萨克斯-沃尔夫效应和CMB透镜。尽管如此，普朗克数据本身与$H_0-T_0$平面上的一个广泛区域是一致的，这意味着去除$T_0$上的FIRAS先验可以使普朗克和SH 0 ES的差异更小，而不会引入$Λ$ CDM之外的新物理。人们可以通过将普朗克与SH 0 ES结合来打破简并性，产生对$T_0$的独立测量，它恰好与FIRAS处于$3σ$张力中。因此，哈勃张力确实可以被转换成$T_0$张力。当把Planck与重子声学振荡数据相结合而不是与SH 0 ES数据相结合时，与FIRAS的一致性得以恢复。因此，SH 0 …
2020-07-09 astro-ph.CO
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
$H_0$ tension without CMB data: beyond the $Λ$CDM
我们研究了$H_0$张力在一系列扩展的模型框架超出了标准的$Λ$ CDM没有从宇宙微波背景（CMB）的数据。具体地说，我们采用重子声学振荡、大爆炸核合成和Ia型超新星的数据作为$H_0$的间接测量来研究张力。我们发现，从间接测量的估计值$H_0$是整体低于从直接本地的，无论数据集和一系列的扩展模型进行分析，这表明，虽然紧张的意义取决于模型的变化，$H_0$张力持续在一个广泛的框架超出了标准的$Λ$ CDM模型，即使没有CMB数据。
2021-08-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Recoupled Dark Radiation reconciling CMB and DESI BAO measurements
RWTH Aachen University（亚琛工业大学）；Università degli Studi di Milano（米兰大学）；INFN, Sezione di Milano（意大利国家核物理研究所米兰分部）
研究通过引入耦合辐射成分缓解ΛCDM模型中CMB与DESI BAO测量之间的张力，并通过 sterile 中微子与轻伪标量介质的相互作用提供具体实现，从而改进宇宙学一致性和Hubble常数的张力。
2026-05-18 astro-ph.CO
Role of the Hubble Scale in the Weak Lensing vs. CMB Tension
本研究通过引入12 Mpc尺度透镜振幅参数$S_{12}$重新参数化弱引力透镜与CMB的透镜振幅张力，分析其与哈勃张力的关联，推导ΛCDM模型下的标度关系并探索联合求解方案，同时给出高精度拟合公式。
2023-11-07 astro-ph.CO
Dipole Anisotropy in Newly Sampled AGN Population: Still in Tension with CMB Dipole
Chosun University（朝鲜大学）；Nagoya University（名古屋大学）；The Institute of Statistical Mathematics（统计数学研究所）
该研究通过改进准则从WISE星表采样新AGN样本，发现其数计数偶极各向异性幅度为纯运动学起源的2.5倍、置信度5.3σ，方向与CMB偶极偏差约3σ，仍与CMB偶极存在张力并探讨相关宇宙学意义。
2026-08-10 astro-ph.CO
Dark sector interaction: a remedy of the tensions between CMB and LSS data
在$Λ$ CDM宇宙学中，宇宙学参数$H_0$和$σ_8$在Planck-CMB和LSS数据中所表现出的众所周知的张力可能是由于数据中的系统性或我们对$Λ$ CDM模型之外的一些新物理的忽视。在这封信中，我们专注于第二种可能性，并调查的$Λ$ CDM模型的最小扩展，允许其暗扇区组件（暗能量和暗物质）之间的耦合。我们用Planck-CMB、KiDS和HST数据分析了这种情况，发现$H_0$和$σ_8$张力在68% CL处消失。在与Planck、HST和KiDS数据的联合分析中，我们发现在99% CL的暗区存在非零耦合。因此，我们找到了一个强有力的统计支持的观测数据在宇宙的暗部门的相互作用，同时解决了$H_0$和$σ_8$紧张局势。
2019-07-14 astro-ph.CO gr-qc
On the tension between growth rate and CMB data
我们分析了$f(z)σ_8(z)$的红移空间畸变测量与标准$Λ$ CDM（普朗克2015年和2018年）宇宙学预测之间的张力。我们考虑一个数据集，由17个数据点延伸到红移$z=1.52$和校正的Alcock-Paczynski效应。因此，计算$w$ CDM宇宙学中生长因子的演化，我们发现最佳拟合参数$w$、$Ω_m$和$σ_8$相对于普朗克2018 $Λ$ CDM参数的张力在所有边缘化置信区域中都低于$2σ$。
2020-05-07 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
First measurement of the cross-correlation between CMB weak lensing and X-ray emission
自2013年普朗克卫星任务的结果发表以来，在确定物质密度空间波动（$σ_8$）的幅度和宇宙中存在的物质（$Ω_m$）的数量方面，本地和早期宇宙一直被认为处于紧张状态。与普朗克宇宙微波背景（CMB）最佳拟合宇宙学的预测相比，这种张力可以被视为局部宇宙中缺乏大质量星系团。在目前的分析中，我们执行的X射线和CMB弱透镜在9.1 $σ$之间的互相关的第一次检测。接下来，我们结合热Sunyaev-Zel'dovich，X射线，弱透镜角自动和交叉功率谱，以确定星系团流体静力学质量偏差。我们推导出$(1-b_H) = 0.70 \pm 0.05$。考虑到这些限制，我们观察到，在本地宇宙的$σ_8$的估计是一致的普朗克CMB最佳拟合宇宙学。然而，这些结果与流体动力学模拟的输出明显紧张，有利于$(1-b_H) > 0.8$。
2017-11-29 astro-ph.CO
Can modified gravity models reconcile the tension between CMB anisotropy and lensing maps in Planck-like observations?
普朗克2015年的数据似乎有利于CMB光谱中的透镜振幅参数$A_{\rm L}=1.22\pm0.10$的大值。该结果与透镜重建结果$A_{\rm L}^{ϕϕ}=0.95\pm0.04$处于$2σ$张力中。在本文中，我们模拟了几个CMB各向异性和CMB透镜光谱的基础上普朗克-2015最佳拟合宇宙学参数值和普朗克蓝皮书光束和噪声规格。我们分析了几个修改后的重力模型的有效场论框架内对这些模拟，发现模型的有效牛顿常数增强可以调制CMB各向异性谱的方式类似的$A_{\rm L}$参数。然而，为了充分地透镜CMB各向异性，如在普朗克-2015结果中，物质扰动的增长被大大增强，并给出高的$σ_8$值。当将这些数据与其他探测器结合时，这反过来又被证明是有问题的，比如CFHTLenS的弱透镜效应，它有利于较小幅度的物质波动。
2015-02-23 astro-ph.CO gr-qc
Sources of $H_0$-tensions in dark energy scenarios
通过关注$Λ$ CDM的简单$w\neq-1$扩展，我们评估了哪些时期可能是$H_0$ -张力的来源。我们认为宇宙微波背景（CMB）的数据在三种可能的方式：$i)$完整的CMB数据; $ii)$不包括$l<30$温度和极化的可能性; $iii)$强加早期宇宙先验，解开早期和晚期的物理。通过对低红移Ia型超新星和引力透镜时间延迟数据集的联合分析，{忽略星系团重子声振荡（BAO）数据}，我们发现包含早期宇宙CMB先验与局部估计的$H_0$一致，而排除低$l$ +lowE可能性温和地放松了张力。这与对资本市场管理局完整数据的联合分析形成对比。我们的简单实现对比不同CMB先验对$H_0$估计的影响表明，当与晚期物理解耦时，来自CMB数据的早期宇宙信息可能与更高的$H_0$值一致。{We也没有发现早期暗能量模型的证据，只使用早期宇宙物理学中的CMB数据。最后利用不同红移范围内的BAO数据进行反距离阶梯分析，发现早期宇宙修改虽然在包括BAO星系团数据时完全能够缓解$H_0$张力，但由于两个BAO数据集之间的$r_{\rm d}\, vs.\, H_0$相关性的差异，与Ly-$α$ BAO数据不一致。}因此，我们推断和推测，源的$H_0$ -CMB和当地的估计之间的紧张局势可能起源于后期的物理学建模中的CMB分析。这反过来又将$H_0$ -张力重新塑造为CMB中的晚期物理学效应，而不是当前的早期…
2020-12-18 astro-ph.CO hep-ph
Closing up the cluster tension?
普朗克对宇宙微波背景（CMB）涨落的精确测量使我们能够严格地限制$Λ$ -冷暗物质（$Λ$ CDM）模型中物质涨落在红移$\sim 1100$处的振幅。该幅度可以外推到当前时期，从而产生对$σ_8$参数的值的约束。另一方面，普朗克探测到的Sunyaev-Zeldovich（SZ）星系团的丰度，使用流体静力学平衡假设推断的质量，导致相同参数的值显着降低。这种差异在文献中通常被称为$σ_8$张力，有时被认为是新物理学的可能标志。在这里，我们研究了在$Λ$ CDM中直接测定$σ_8$，从而使用低红移的宇宙学数据，即从分析完成的斯隆数字巡天（SDSS）的测量$fσ_8$的星团质量校准。我们在$Λ$ CDM框架内将红移空间畸变测量与普朗克CMB约束、X射线和SZ团簇计数相结合，但将当今物质波动的振幅作为一个独立参数（即没有从高红移CMB约束进行外推）。在整个分析过程中，X射线和SZ质量的校准作为自由参数。我们的研究产生严格的约束，上述校准，与CMB和集群数据的充分结合所获得的结果完全一致的值。这种一致性表明，在$Λ$ CDM模型中，基于CMB的$σ_8$估计值与来自$fσ_8$低红移的约束之间没有紧张关系;然而，它也表明了与标准校准的星系团质量之间的紧张关系。
2021-10-06 astro-ph.CO
Improved constraint on primordial gravitational waves in light of the Hubble tension and BICEP/Keck
标准$Λ$ CDM模型所遭受的哈勃张力可以用预复合早期暗能量来解决。利用BICEP/Keck宇宙微波背景（CMB）B模偏振数据，给出了相应的无哈勃张力宇宙学中张量标量比$r$的第一个约束条件.结合BICEP/Keck与Planck 18 CMB和重子声学振荡数据，我们发现，具有较大哈勃常数$H_0$的模型，其$r$的上界将更紧，而哈勃张力的分辨率$H_0\sim73$ km/s/Mpc将其上界收紧到$r<0.028\ (95\%\text{C.L.})$，$25\%$比$Λ$ CDM约束$r<0.036$更紧.我们澄清了这个收紧的界限的起源。
2022-02-21 astro-ph.CO
Prospects for resolving the Hubble constant tension with standard sirens
由造父变星-超新星距离阶梯估算的哈勃常数（$H_0$）处于3- $σ$张力中，其值由标准宇宙学模型下的宇宙微波背景（CMB）数据外推得到。这种张力是代表新物理学还是系统效应，是激烈辩论的主题。在这里，我们研究如何新的，独立的$H_0$估计可以仲裁这种紧张局势，评估是否测量是一致的，来自同一模型使用后验预测分布（PPD）。我们表明，与现有的数据，从BOSS重子声学振荡测量和万神殿SN样品形成的反距离阶梯产生一个$H_0$后接近相同的普朗克CMB测量。观察到的局部距离阶梯值不太可能来自所得到的PPD。转向未来，我们发现，一个样本的$\sim50$二进制中子星“标准警报器”（检测在未来十年内）将能够判断当地和CMB的估计。
2019-01-11 astro-ph.CO
Cosmic vector for dark energy: constraints from SN, CMB and BAO
最近的研究表明，在宇宙尺度上存在一个矢量场可以解释观测到的宇宙加速膨胀，而无需在早期宇宙中引入新的尺度或非自然的初始条件，从而避免了巧合问题。在这里，我们提出了一个详细的分析所施加的限制SNIa，CMB和BAO数据的矢量暗能量模型与一般的空间曲率。我们发现，与标准宇宙学相反，CMB数据排除了这个模型的平坦宇宙，事实上，预测了一个封闭的几何空间部分。我们看到CMB和SNIa Gold数据在1-sigma水平上完全兼容，但SNIa Union数据集与CMB表现出3-sigma张力。在SNIa和BAO测量之间也发现了相同水平的张力。
2009-07-29 astro-ph.CO
A common explanation of the Hubble tension and anomalous cold spots in the CMB
标准宇宙学范式讲述了一个令人放心的故事，即宇宙目前由神秘的暗能量成分主导。令人不安的是，它的普遍解释能力最近受到了挑战，首先是哈勃常数值中的$\sim4σ$张力。另一个研究较少的异常是重复观察到的集成Sachs-Wolfe印记$\sim5\times$强于来自R>100 $Mpc/h$超结构的$Λ$ CDM模型中的预期。在这里，我们表明，非均匀的AvERA模型的新兴曲率是能够告诉一个看似合理的，但从根本上不同的故事，解释两个观测异常没有暗能量。我们证明，虽然在宇宙微波背景温度图中R>100 $Mpc/h$超空洞的堆叠印记可以区分AvERA和$Λ$ CDM模型，但使用替代空洞定义和堆叠方法可能会隐藏它们的特征差异。测试极端情况，我们还表明，CMB冷点可以合理地解释在AvERA模型作为一个ISW印记。AvERA图中的最冷点与多个低$z$超空洞对齐，R>100 $Mpc/h$和中心欠密度$δ_{0}\approx-0.3$，类似于在冷点区域观察到的大尺度星系密度场。因此，我们得出结论，超空的异常印记很可能是煤矿中的金丝雀，现有的观测证据暗能量应重新解释，以进一步测试替代模型。
2020-09-07 astro-ph.CO
Gravitational waves, CMB polarization, and the Hubble tension
从局部测量推断的哈勃参数与从宇宙微波背景（CMB）推断的哈勃参数之间的差异促使人们对进入这两种分析的假设进行仔细审查。本文指出，复合峰在CMB B模功率谱中的位置由末次散射表面的光视界决定，从而提供了另一种早期宇宙的标准标尺。因此，它可以被用来作为一个交叉检查的标准标尺推断出的声学峰值在CMB温度功率谱和测试各种解释哈勃紧张。测量可以潜在地以$\lesssim2\%$的精度进行，具有阶段IV B模式实验。该测量还可用于测量早期宇宙中引力波的传播速度。
2019-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relieving tensions related to the lensing of CMB temperature power spectra
由普朗克数据重建的宇宙微波背景温度各向异性的角功率谱似乎存在太多的引力透镜畸变。这是量化的控制参数$A_L$，应该与统一的标准宇宙学兼容。使用玻尔兹曼类解算器和轮廓似然方法，对于该参数，我们使用普朗克公共似然来测量从1的2.6 PDMATHAMN偏移。我们发现，由于与再电离光学深度$τ$和原始扰动幅度$A_s$的强相关性，$\sim2σ$张力$τ$也出现在低（$\ell\leq 30$）和高（$30<\ell\lesssim 2500$）多极可能性得到的结果之间。使用Hillipop，另一个从普朗克数据建立的高$\ell$可能性，这个差异降低到$1.3σ$。在这种情况下，$A_L$值仍然与单位值不一致，相差$2.2σ$，这表明宇宙学参数和干扰参数之间的相关性具有重要影响。为了更好地约束干扰前景参数，我们包括非常高的$\ell$测量的阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）和南极望远镜（SPT）的实验，并获得$A_L = 1.03 \pm 0.08$。光学深度的Hillipop+ACT+SPT似然估计值为$τ=0.052\pm{0.035,}$，它现在与低$\ell$似然确定值完全兼容。在展示了我们的结果与各种组合的鲁棒性之后，我们研究了这种改进的原因，这种改进是由于更好地确定了整组前景参数。最后，我们结合CMB数据的可能性，提供$Λ$ CDM参数的估计。
2016-10-19 astro-ph.CO
JWST high redshift galaxy observations have a strong tension with Planck CMB measurements
JWST高红移星系观测预测了比标准宇宙学更高的恒星形成效率，这给$Λ$ CDM带来了新的张力。我们发现情况比预期的更糟。真实的情况是，普朗克CMB测量与JWST高红移星系观测有很强的张力。具体地说，我们尝试通过考虑包括暗物质-重子相互作用、$f(R)$引力和动力学暗能量在内的其他宇宙学模型来缓解这种紧张。在普朗克2018 CMB数据的当前宇宙学约束下，我们发现这些模型都无法解释如此大的张力。一个可能的方案，以逃避宇宙学的约束是扩展的Press-Schechter形式主义，在那里我们考虑了当地的环境对大质量星系的早期形成的影响。有趣的是，我们发现适当的高红移晕的非线性环境过密度值可以很好地解释这种张力。
2023-01-03 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Predicted Constraints on Cosmic String Tension from Planck and Future CMB Polarization Measurements
我们执行一个Fisher矩阵计算的预测不确定性的估计宇宙弦张力GMU从即将到来的观测数据（即，宇宙微波背景功率谱从普朗克卫星和理想化的未来极化实验）。我们采用的模拟比文献中常用的其他模拟更一般，留下弦的平均速度、弦网络的相关长度和“摆动”（它将弦上的小尺度结构参数化）作为可以观测到的自由参数。在一个新的程序StringFast中，我们实现了一种有效计算由字符串网络引起的C_1谱的方法，它的速度足够快，可以用于未来数据的马尔可夫链蒙特卡罗分析。在字符串参数保持自由的情况下执行计算会导致对Gmu的投影约束大于通过先验地固定其值所获得的约束，通常是约2-7倍。我们还发现，如果Gmu等于目前观测的最大值，普朗克将能够作出一个有信心的弦检测。然而，如果Gmu是两个数量级小，即使是一个完美的，无透镜测量偏振功率谱将无法检测到一个非零弦张力在优于2西格玛的信心。
2011-08-19 astro-ph.CO
Can cosmic rotation resolve the Hubble tension? Constraints from CMB and large-scale structure
Scuola Superiore Meridionale（南方高等学院）；Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, sez. di Napoli（意大利国家核物理研究所那不勒斯分部）；Instituto de Física, Universidade Federal da Bahia（巴伊亚联邦大学物理研究所）；Observatório Nacional（国家天文台）
该研究通过引入背景旋转的相对论宇宙学模型，利用CMB和大尺度结构数据探讨哈勃张力问题，发现旋转参数在CMB数据下可忽略，但晚期数据如SNe和BAO显示更高旋转，导致σ_8与DES-Y3测量矛盾，最终倾向于非旋转模型。
2025-12-24 astro-ph.CO gr-qc
Quantifying discordance in the 2015 Planck CMB spectrum
我们检验了普朗克2015年宇宙微波背景（CMB）温度各向异性功率谱的内部一致性。我们发现，在宇宙学常数冷暗物质（LCDM）模型参数之间存在着张力，这些参数是根据多极子l<1000（大致上是威尔金森微波各向异性探测器可以获得的参数）和l>=1000推导出的，特别是CDM密度Ω CH ^2，对于普朗克激发的光学深度先验τ =0.07+/-0.02，它在2.5 σ处是不一致的。我们发现一些参数的张力要比以前报道的大，因为普朗克协作产生模型光谱的代码中的不准确性。普朗克l>=1000的限制也与低红移的数据集，包括普朗克自己测量的CMB透镜功率谱（2.4 sigma），以及最精确的重子声学振荡（BAO）尺度测定（2.5 sigma）。普朗克在l>=1000时预测的哈勃常数，H_0=64.1+/-1.7 km/s/Mpc，与3.0 sigma水平上最精确的局域距离阶梯测量值73.0+/-2.4 km/s/Mpc不一致，而普朗克在l<1000时的值，H_0 = 69.7+/-1.7 km/s/Mpc，在1 sigma内是一致的。普朗克和南极望远镜（SPT）高多极CMB光谱之间的差异不利于将这些张力解释为新物理学的证据。我们的结论是，从普朗克高多极谱的参数可能不同于基本值，由于不太可能的统计波动或不明原因的系统学坚持在普朗克数据。
2016-02-17 astro-ph.CO
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
DESI and the Hubble tension in light of modified recombination
本文提出用修正宇宙复合历史替代暗能量随时间演化，发现CMB与DESI数据偏好小尺度成团型早期复合，使H0在2σ内与SH0ES一致，并缓解中微子质量限制。
2024-06-14 astro-ph.CO
Predictions for new physics in the CMB damping tail
本文针对哈勃危机，计算了几种早期宇宙机制在小尺度CMB阻尼尾的功率谱预测，发现近未来CMB数据能区分部分模型与ΛCDM。
2025-04-30 astro-ph.CO
The $H_0$ and $σ_8$ tensions and the scale invariant spectrum
在以前的通信中，我们表明，宇宙微波背景（CMB）数据和当前测量的局部膨胀率的联合分析有利于一个模型的尺度不变谱（HZ）的最小$Λ$ CDM的情况下，提供的相对论自由度的有效数量，$N_{eff}$，作为一个自由参数。这样的结果基本上是由于哈勃太空望远镜（HST）的哈勃常数$H_0 = 73.24 \pm 1.74$ $\rm{km.s^{-1}.Mpc^{-1}}$（68\% C.L.）值而获得的，当CMB数据单独时，丢弃HZ+ $N_{eff}$模型。虽然这样的模型并不是由早期宇宙的当前场景所激发的，但指向标度不变光谱的观测可能表明宇宙扰动的起源在于一个未知的物理过程。在这里，我们扩展了之前使用联合的CMB、HST和重子声学振荡（BAO）测量进行贝叶斯分析的结果。为了考虑波动幅度参数$σ_8$值的众所周知的张力，我们还考虑了簇数计数（CN）和弱透镜（WL）数据。我们使用两个不同的样本的BAO数据，这是使用两点空间（BAO 2PCF）和角度（BAO 2PACF）相关函数。我们的研究结果表明，一个联合的CMB+HST+BAO 2PCF的分析放弃了HZP $+N_{eff}$模型相对于最小的$Λ$ CDM的情况下，而组合CMB+HST+BAO 2PACF有利于前一个模型，即使当扩展数据集与NC和WL被认为是。
2018-06-21 astro-ph.CO
Hubble constant difference between CMB lensing and BAO measurements
我们应用张力度量$Q_\textrm{UDM}$，平均参数的更新差异，了解测量的哈勃常数$H_0$推断宇宙微波背景透镜测量普朗克卫星（$H_0=67.9^{+1.1}_{-1.3}\, \mathrm{km/s/Mpc}$）和南极望远镜（$H_0=72.0^{+2.1}_{-2.5}\, \mathrm{km/s/Mpc}$）的差异的来源，当两者结合重子声振荡（BAO）测量与重子密度（BBN）的先验。$Q_\textrm{UDM}$隔离了张力或一致性的相关参数方向，其中两个数据集都是信息性的，并有助于识别产生观察到的张力的数据子集。利用$Q_\textrm{UDM}$，我们发现$H_0$的差异是由普朗克透镜和BAO+BBN之间的张力驱动的，超过概率为6.6%。这种温和的张力大部分来自于星系BAO平行于视线的测量。平行BAO的红移依赖性拉高了$Λ$ CDM中的物质密度$Ω_m$和$H_0$，但当BAO测量与其他具有更强$Ω_m$约束的宇宙学数据集相结合时，这些参数异常通常被隐藏起来。
2021-01-31 astro-ph.CO
The FLAMINGO project: revisiting the $S_8$ tension and the role of baryonic physics
该研究利用FLAMINGO宇宙流体动力学模拟套件探究重子物理对$S_8$张力的影响，发现重子效应不足以消除该张力，推测需其他机制减缓晚期非线性尺度涨落增长。
2023-10-09 astro-ph.CO
Observational evidence for Early Dark Energy as a unified explanation for Cosmic Birefringence and the Hubble tension
本文通过CMB的EB模式观测和局部膨胀率测量，检验了n=3超轻类轴子EDE模型，发现其能同时拟合观测数据并提供统一解释宇宙双折射与哈勃张力的首个证据。
2024-12-31 astro-ph.CO
Disentangling cosmic distance tensions with early and late dark energy
University of Chicago（芝加哥大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；Institut d’Astrophysique de Paris（巴黎天文物理研究所）；California Institute of Technology（加州理工学院）
本文通过早期和晚期暗能量模型分别缓解宇宙微波背景与大尺度结构数据间的矛盾，结合 thawing-quintessence 组件进一步降低数据集间的不一致程度。
2026-04-09 astro-ph.CO
Late Time Modification of Structure Growth and the S8 Tension
针对低红移星系巡天与CMB间的S8张力，提出晚期结构增长偏离ΛCDM的唯象模型，拟合多数据集显示2.5-3σ证据支持该修正，改善联合拟合。
2024-03-16 astro-ph.CO
High $H_0$ Values from CMB E-mode Data: A Clue for Resolving the Hubble Tension?
由普朗克、ACTPol和SPTPol测量的E模式（EE）CMB功率谱将哈勃常数约束为标准$Λ$ CDM模型（后验均值和中心68%区间界限）内的$70.0\pm2.7$、$72.4^{+3.9}_{-4.8}$和$73.1^{+3.3}_{-3.9}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。这些值高于普朗克温度（TT）功率谱的限制，并与造父变星超新星距离阶梯测量$H_0=73.2\pm1.3$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$一致。如果这种对更高值的偏好在联合分析中得到加强，它可能会为哈勃分歧的解决提供一个有趣的暗示。然而，我们发现，结合普朗克，ACTPol，和SPTPol EE的可能性产生$H_0=68.7\pm1.3$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，$2.4σ$低于距离阶梯测量。这是由于不同的简并方向在整个参数空间，特别是涉及重子密度，$Ω_bh^2$，和标量倾斜，$n_s$，所产生的灵敏度不同的多极范围。我们表明，E-模式$Λ$ CDM约束是一致的，在$1.4σ$内的不同实验，并与普朗克TT结果在$0.8σ$。结合普朗克，ACTPol，和SPTPol EE数据约束的现象学透镜振幅，$A_L=0.89\pm0.10$，与预期值一致的单位。
2021-04-27 astro-ph.CO
Constraints on perturbations to the recombination history from measurements of the CMB damping tail
小角尺度下的原初宇宙微波背景对复合时刻附近宇宙的电离和膨胀历史非常敏感。这种依赖性已被用来限制氦丰度和相对论性物质的有效数量。在这里，我们专注于允许的电离分数轨迹，$\Xe (z)$，通过约束低阶主成分的扰动标准的重组方案（$\Xe$ -本征模）在大约2011年的SPT，ACT和WMAP 7数据。虽然轨道是统计上一致的标准重组，我们发现，有一个张力类似的发现，通过改变氦分数。在本文出版之际，最终的SPT和ACT数据集已经发布，我们将我们的框架应用于它们：我们发现在2012年新的SPT数据中，张力继续存在，具有略高的显著性，但在2012年新的ACT数据中，重组的标准模型没有发现张力。我们发现，先验概率的本征振幅的影响很大的要求，$\Xe$轨迹保存电子数。我们建议需要一个足够的熵减少后，前边缘化分布之间被用作$\Xe$模式选择标准。我们发现，在2011年SPT/ACT+ WMAP 7数据的情况下，只有两个模式是可约束的，但即将到来的ACTPol，普朗克和SPTPol数据将能够测试更多的模式，更精确地解决目前的紧张局势。
2013-01-31 astro-ph.CO
The BAO-CMB Tension and Implications for Inflation
本文指出 CMB 与 BAO 数据结合导致标量谱指数 $n_s$ 约束显著上移，使原有暴胀模型被排除，这源于参数简并性与数据间的张力，建议在张力解决前谨慎解释相关约束。
2025-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Cross-correlation of Planck CMB Lensing and CFHTLenS Galaxy Weak Lensing Maps
我们使用普朗克2013年和2015年的数据和154度^2加拿大-法国-夏威夷望远镜透镜巡天（CFHTLenS）交叉关联了宇宙微波背景（CMB）透镜和星系弱透镜图。该测量探测了在CMB和CFHTLenS透镜内核的高和低红移峰之间的中间红移~0.9处的大尺度结构。使用这些数据集的噪声特性和标准普朗克2015 LCDM宇宙学参数，我们预测交叉相关的信噪比约为4.6。我们发现，我们的实际测量的噪声水平与此估计一致，但信号的幅度远低于理论预测。我们测量的互相关的最佳拟合幅度是分别使用2013年和2015年普朗克CMB透镜图的$A_{2013}=0.48\pm0.26$和$A_{2015}=0.44\pm0.22$，其中$A=1$对应于基准普朗克2015年LCDM预测。由于测得的振幅较低，检测显著性中等（~2 $σ$），数据与理论预测（~2- $2.5σ$）存在张力。与使用WMAP 9参数的预测相比，张力有所降低，我们发现$A_{2013}=0.56\pm0.30$和$A_{2015}=0.52\pm0.26$。我们考虑了各种系统效应，发现光度红移的不确定性，内在排列的污染，以及普朗克2015 CMB透镜重建中星系团的掩蔽效应能够帮助解决显着水平的张力（每个约10%）。CFHTLenS剪切数据中的总体倍增偏倚也可能发挥作用，可以使用现有数据进行检验。我们关闭预测测量这种互相关使用正在进行的和未…
2015-10-01 astro-ph.CO
Super-CMB fluctuations and the Hubble tension
研究了当原始涨落为非高斯时CMB涨落角功率谱估计的协方差。非高斯协方差来自非零连接的四点关联函数--或傅立叶空间中的三谱--并且当长波长（超CMB）模式与短波长模式强耦合时可以很大。这种非高斯协方差的影响可以通过理论CMB角功率谱中的额外自由度来建模，并且可以导致相对于$Λ$ CDM中的标准宇宙学参数的不同推断值。以准单场暴胀模型中原始三谱的坍缩极限为例，研究了当允许两个额外的描述三谱的参数时，六个标准$Λ$ CDM参数的移动.在扩展模型中哈勃张力的统计显著性降低，使我们能够结合{ \it普朗克}温度数据和Ia型超新星的Panstarrs数据与距离阶梯测量的哈勃常数。这种数据组合显示了原始三谱诱导的非高斯协方差的强有力证据，相对于$Λ$ CDM，似然改进为$Δχ^2 \approx -15$（具有两个附加参数）。
2020-04-05 astro-ph.CO hep-th
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
On the tension between Large Scale Structures and Cosmic Microwave Background
近年来，标准LCDM宇宙学模型得到了强有力的观测证据。宇宙微波背景（CMB）各向异性和大尺度结构（LSS）探测不利于对标准模型的任何扩展。然而，在这个框架中，优选的宇宙学参数可能因探测器和实验而异。这是著名的宇宙微波背景辐射和普朗克的Sunyaev Zel'dovich（SZ）星系团（GC）之间的张力。2013年，普朗克团队已经表明，优选物质含量（ΩM）和密度涨落功率谱振幅（σ8），这两个主要的宇宙学参数探测的星系团数计数，是不同的CMB分析和SZ集群分析在2 sigma以上（在随后的分析中证实了这一结果）。我们使用2016年的CMB，SZ集群和SZ功率谱的最新测量结果来展示我们的新分析结果，并表明（ΩM，σ8）上的张力主要是释放的。主要原因是最近普朗克研究中再电离光学深度和σ8值较低。我们还表明，标准模型（大质量中微子或非λ暗能量）的基本扩展无助于提高探针之间的协议。为了使SZ星系团与CMB最佳模型完全一致，由流体静力学平衡得到的星系团质量应比真实质量低40%。虽然目前的数值模拟和弱透镜测量同意的质量偏差为20%，调查仍在继续解释这种分歧的质量偏差。我们表明，考虑质量偏差与红移或质量的演变并没有帮助消除的差异。
2019-01-17 astro-ph.CO
Reionization optical depth and CMB-BAO tension in punctuated inflation
本文研究断续膨胀对再电离光学深度τ的影响，探讨其在缓解CMB与BAO张力中的作用。
2025-11-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cluster counts. II. Tensions, massive neutrinos, and modified gravity
$Λ$ CDM和谐模型在描述我们的宇宙方面非常成功，具有高精度和很少的参数。尽管它取得了成功，一些紧张局势仍然存在;最值得注意的是，最适合的$Λ$ CDM模型，来自普朗克CMB数据，在使用标准质量校准时，在很大程度上高估了SZ星系团的丰度。这是否是一个不正确的校准或需要新的物理学的迹象仍然是一个争论的问题。在这里，我们研究了标准模型的两个简单扩展及其释放这种张力的能力：大质量中微子和通过非标准增长指数$γ$的简单修改的引力模型。我们使用普朗克CMB和SZ集群计数作为数据集，有或没有本地X射线集群。在大质量中微子的情况下，SZ校准$(1-b)$被限制为$0.59^{+0.03}_{-0.04}$（68\%），与其标准值$\sim0.8$相差5个$σ$以上。我们发现$\sum m_ν$和$(1-b)$之间几乎没有相关性，这证实了以前从X射线团得出的结论;大质量中微子并不能缓解团簇-CMB张力。通过我们简单的$γ$模型，我们发现校准和生长指数之间存在很大的相关性，但与局部X射线团簇相反，由于其扩展的$z$范围，SZ团簇能够打破两者之间的简并性。然后将校准$(1-b)$约束为$0.60^{+0.05}_{-0.07}$，导致对$γ=0.60\pm 0.13$的有趣约束。当大质量中微子和修正引力都被允许时，首选值仍然以标准的$Λ$ CDM值为中心，但$(1-b)\sim0.8$也被允许（尽管…
2019-10-02 astro-ph.CO
