Redshift-space distortion constraints on the neutrino mass and models to alleviate the Hubble tension
Hokkaido University（北海道大学）
该研究通过红移空间畸变数据探讨中微子质量对哈勃张力及$S_8$张力的缓解作用，发现变电子质量模型能有效缓解两种张力。
2025-12-25 astro-ph.CO hep-ph
Light gravitino dark matter: LHC searches and Hubble tension
最近由直接局域观测得到的宇宙学参数$H_0$的测量值与由宇宙微波背景辐射得到的宇宙学参数的推断值之间存在着$\sim 4 σ$差异。这可能表明新的物理超越了标准的$Λ$ CDM。我们调查的keV引力子暗物质，有一小部分的非热成分（例如，从NLSP比诺后期衰变）在各种宇宙学约束。我们发现这种情况是高度预测性的，可以通过在LHC上寻找双轻子加上丢失的能量事件来测试。此外，我们还讨论了它对哈勃张力的影响，然而，这可以减少到$3σ$水平。
2020-11-13 astro-ph.CO hep-ph
Could the Hubble Tension be Pointing Towards the Neutrino Mass Mechanism?
哈勃常数的本地测量值目前与根据$Λ$ CDM宇宙学假设从CMB推断的高精度值不一致。这种紧张关系的重要性显然促使人们研究能够解决这一悬而未决问题的标准宇宙学模型的扩展。一般来说，成功地减少CMB和局部测量之间的张力（而不会在其他数据集中引入额外的张力）的模型需要在接近复合的时间宇宙中的能量密度的额外分量。在这篇文章中，我将表明，Majoron -一个伪戈德斯通玻色子所产生的全球轻子数对称性的自发破缺，往往与中微子质量机制-可以帮助减少哈勃紧张。重要的是，我还将表明，目前的CMB观测可以限制中微子-马约子耦合小$10^{-13}$，这在I型跷跷板机制对应的轻子数破缺高达$\sim 1\,\text{TeV}$的规模。
2020-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Dark Neutrino interactions phase out the Hubble tension
新的中微子相互作用甚至在弱相互作用冻结之后也能阻止它们自由流动。这导致了宇宙微波背景（CMB）声峰的相移，这可以缓解哈勃张力。此外，中微子中的微扰在进入视界时不会衰减，并有助于度规微扰增强物质功率谱。我们证明，这种声学相移可以实现使用新的标准左手中微子与暗物质的相互作用，而不改变有效的相对论自由度的数量。利用普朗克宇宙微波背景辐射和WiggleZ星系巡天$ (k\le 0.12 h \ {\rm Mpc}^{-1} ) $数据，我们证明了在这个模型中哈勃张力约减小到$ 2.1 σ$。我们的模型预测了潜在的可观察到的修改的CMB B模式和物质的功率谱，可以在未来的数据集观察到。
2021-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Quintessence Axion Dark Energy and a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个模型，在这个模型中，关于暗能量的性质和最近提出的哈勃张力的问题可以立即得到解决。在最小超对称标准模型中考虑电弱轴子，其中轴子能量密度与观测到的暗能量一致。与此同时，通过规范化的$Z_{10}$对称性，就有可能存在质量等于$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子暗物质。我们发现质量为$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子是衰变暗物质的一个很好的候选者，它在复合后的衰变可以调和哈勃膨胀率$H_{0}$和从宇宙微波背景观测中推断的局部测量的差异。
2020-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Hubble tension in lepton asymmetric cosmology with an extra radiation
本文研究了在$Λ$ CDM参数之外，再增加两个自由参数$N_\mathrm{eff}$和$ξ_e$的宇宙学模型的拟合问题.我们在中微子简并度大的中微子的能量密度基础上，引入了热轴子或无菌中微子等额外的辐射成分。然后，在不破坏大爆炸核合成（BBN）的情况下，允许更大的$N_\mathrm{eff}$，因为正中微子简并度$ξ_e$可以改善BBN拟合。通过对Planck、重子声学振荡（BAO）、BBN和Ia型超新星（SNeIa）观测数据的分析，可以看出$ξ_{e}\simeq 0.04$和$0.3 \lesssim ΔN_\mathrm{eff} \lesssim 0.6$的哈勃张力可以得到改善。
2021-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Geometric Constraints on the Pre-Recombination Expansion History from the Hubble Tension
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）
研究通过模型无关方法重建宇宙再结合前的膨胀历史，发现满足几何CMB约束的早期时间解决方案存在，提供哈勃张力研究的背景测试框架。
2026-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Degenerate Sub-keV Fermion Dark Matter from a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个黑暗的部门模型解决哈勃的紧张局势和核心尖点的问题。该模型是基于一个隐藏的阿贝尔规范对称性群与一些手征费米子所需的异常取消条件，产生一个候选人的衰变费米子暗物质作为解决方案的哈勃张力。此外，亚千电子伏的质量制度和暗扇区的热历史帮助暗物质候选人解决标准$Λ$ CDM宇宙学中出现的核心尖点问题。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
D-term inflation in braneworld models: Consistency with cosmic-string bounds and early-time Hubble tension resolving models
我们重新审视了D项暴胀与引力波观测的宇宙弦张力的界限，并考虑了光谱指数与$Λ$ CDM模型的哈勃张力的预复合分辨率相比可能存在的偏差。在这些约束条件下，D项暴胀需要非常小的耦合常数。我们表明，自然耦合常数（$g=λ=0.1$）可以实现的情况下，D-项膨胀膜。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Warm Decaying Dark Matter and the Hubble Tension
如果一部分暗物质不稳定，在物质辐射相等的时候衰变成暗辐射，它可能会影响宇宙的膨胀历史，从而有助于改善哈勃常数的本地测量值与从宇宙微波背景和重子声学振荡的测量结果（假设标准的$Λ$ CDM宇宙学）推断的值之间长期存在的紧张关系。然而，如果衰变的暗物质的这一成分是冷的，它将改变引力势的演化，导致与这些相同的数据集不一致。考虑到这一点，我们在这里考虑一个组件的衰变温暖的暗物质，与自由流的长度是足够长的，以保持与现有的数据一致。我们研究了暖衰变暗物质的背景和微扰演化，并利用宇宙学数据来约束这种粒子的质量、丰度和衰变率。我们发现，温暖的衰变暗物质的一个组成部分，可以显着降低本地和宇宙学测定的哈勃常数之间的紧张关系。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinophilic $\mathbfΛ$CDM Extension for EMPRESS, DESI and Hubble Tension
针对EMPRESS、DESI和哈勃张力等观测异常，提出具有原初中微子不对称性和额外有效中微子数贡献的ΛCDM扩展模型，并给出最新约束，该模型受观测青睐且将哈勃张力缓解至2.2σ。
2025-01-22 astro-ph.CO hep-ph
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
Thermal Friction as a Solution to the Hubble Tension
在宇宙学的标准模型中增加了一个新的组成部分，它在早期表现得像一个宇宙学常数，然后随着辐射或更快地稀释，可以解决哈勃张力。我们表明，一个滚动轴子耦合到一个非阿贝尔规范组表现出这样一个额外的组件在背景水平的行为，并可以提出一个自然的粒子物理模型解决方案的哈勃张力。我们比较了这种自下而上模型的唯象流体近似的贡献，并确定CMB观测值只对宇宙的背景演化敏感，预计在这两种情况下是相似的，加强了这种模型的情况下，提供了一个可行的解决方案，哈勃张力。
2020-05-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
A step in the right direction? Analyzing the Wess Zumino Dark Radiation solution to the Hubble tension
在arXiv：2111.00014中首次提出的Wess Zumino Dark Radiation（WZDR）模型显示出很大的希望，作为对本地和基于CMB的测量之间的哈勃张力的一个动机良好的简单解释。在这项工作中，我们调查了原始提案中的假设，并使用额外的独立数据集来对抗模型。我们表明，原来的假设可能会对整体结果产生影响，但通常是很好的动机。我们进一步证明，对负$Ω_k$的偏好保持在与$Λ$ CDM模型相似的水平，而$A_L$张力略有增加。此外，$\ell < 800$和$\ell \geq 800$的普朗克数据之间的紧张关系显着减少的WZDR模型。独立的数据集显示哈勃参数的界限稍微宽松一些，允许张力进一步减少到$2.1 σ$（不依赖于CMB）或$1.9σ$（ACT+WMAP）。然而，没有组合显示出对WZDR存在的较大偏好。我们还调查了是否额外的暗辐射-暗物质的相互作用，可以帮助缓解$S_8$的紧张局势以及。假设所有的暗物质是相互作用和温度无关的散射率，我们发现，CMB数据是太限制这个额外的组件，以允许显着减少的集群。
2022-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Axion baryogenesis puts a new spin on the Hubble tension
本研究提出紫外完备的旋转轴子模型，可缓解哈勃张力且不加剧$S_8$等参数矛盾，同时通过轴子与右手中微子耦合解释重子不对称性，预言的重中性轻子可被未来对撞机等实验探测。
2024-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Dark Acoustic Oscillations and the Hubble Tension
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺迪塔，皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；University of Southern Denmark（南丹麦大学）
本文提出通过暗辐射-物质解耦情景解决哈勃张力，预测暗声振荡特性，与DESI异常一致，为宇宙学研究提供新方向。
2026-02-27 astro-ph.CO hep-ph
Vacuum arbitrariness and the Hubble tension
我们证明了在暴胀过程中，非Bunch-Davies真空中释放的超视界模的能量密度可以是任意大的，在随后的辐射主导时代，它以ln（a）/a^4的形式减小。这可能构成了一个暗辐射成分，它可以充分改变早期宇宙学演化，以缓解哈勃张力。
2020-04-18 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
Can the quasi-molecular mechanism of recombination decrease the Hubble tension?
在最近提出的非标准的准分子复合机制中，相邻质子的存在增加了电离能并降低了氢的最终复合速率。这两种效应都可以使CMB数据和标准宇宙学模型得到的宇宙膨胀率的数值偏大，从而可以减少或解决哈勃张力问题。我们还注意到，由于准分子通道的复合开始较早，这可能会解决σ-8张力，因为CMB预测的后期物质密度值将降低。
2021-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Rock 'n' Roll Solutions to the Hubble Tension
本文提出演化标量场在再复合时期增加能量以缓解哈勃张力，给出V∝ϕ^{2n}的振荡与滚动解，最佳模型n=2显著提高哈勃常数。
2023-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Analyzing the Hubble tension through hidden sector dynamics in the early universe
SH0ES合作组最近的分析证实了在$5σ$水平上，在高红移（$z> 1000$）和低红移（$z<1$）测量之间存在哈勃张力，低红移测量给出更高的值。在这项工作中，我们提出了一个粒子物理模型，可以帮助缓解哈勃的紧张局势，通过一个不平衡的隐藏部门耦合到可见部门。填充在暗区的粒子包括一个充当暗物质的暗费米子、一个暗光子、一个有质量的标量和一个无质量的赝标量。假设在暗扇区中没有初始粒子群，可见扇区和隐藏扇区之间通过动力学混合的微弱耦合填充暗扇区，即使隐藏扇区粒子的数密度从未达到它们的平衡分布，并且两个扇区保持在不同的温度下。一个宇宙学一致的分析，提出了一个相关的演化的可见和隐藏的部门与耦合玻尔兹曼方程涉及两个温度，一个为可见的部门和其他的隐藏部门，进行。用这种双温形式计算了由暗费米子组成的暗物质的残余密度。因此，支持BBN预测，对$ΔN_{\rm eff}$的贡献最小。然而，在接近复合时间时，有质量标量到无质量赝标量的非平衡衰变会导致$ΔN_{\rm eff}$的增加，这有助于减弱哈勃张力。
2022-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Friction as a Solution to the Hubble and Large-Scale Structure Tensions
本文提出热摩擦作用于早期宇宙标量场并转化为暗辐射的模型，结合CMB、BAO和超新星等数据分析发现，该机制在极高红移下能有效缓解哈勃与大尺度结构张力，但无法完全解决，且其偏好源于CMB数据与暗辐射在物质-辐射平等期附近注入的线性密度扰动不相容。
2023-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Inverse Seesaw, dark matter and the Hubble tension
我们考虑中微子质量的反跷跷板方案与近似轻子数对称性动态破缺的标量轻子数为2。我们发现，与自发对称性破缺相关的Majoron可以通过对$ΔN_\text{eff}$的贡献和对中微子的晚期衰变来缓解哈勃张力。在实现逆跷跷板机制所需的额外费米子态中，keV-MeV尺度的无菌中微子如果是通过较重自由度衰变的冻结产生的，则可以解释宇宙的所有暗物质成分。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Band-limited Features in the Primordial Power Spectrum Do Not Resolve the Hubble Tension
对于一个具有幂律原始功率谱的标准$Λ$ CDM宇宙，早期和晚期宇宙测量的哈勃常数之间的差异继续增长，最近达到了$5.3σ$。在暴胀过程中，暴胀势的局部特征往往导致原初功率谱的带限特征，从而打破了推导哈勃张力时的幂律假设。我们调查是否这样的通货膨胀的“小故障”可以缓解哈勃的紧张局势。最近发布的\emph{Planck}温度和偏振数据以及2019年SH0 ES + H0 LiCOW对哈勃常数的联合约束相结合，以驱动原始功率谱中的盲Daubechies小波信号搜索，分辨率高达$Δ\ln k\sim 0.1$。我们没有发现任何显着的检测功能超出幂律。在原始功率谱中注入了64个自由度，哈勃张力保持在$4.9σ$水平。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Hubble tension and a renormalizable model of gauged neutrino self-interactions
我们提出了一个简单的扩展的标准模型，导致重正化的远程矢量介导的中微子自相互作用。这个模型可以通过延迟复合过程中中微子自由流的开始来解决哈勃张力，而不会与其他测量相冲突。扩展的规范、标量和中微子扇区导致了可观测的特征，包括不可见的希格斯和$Z$衰变，从而将哈勃张力与大型强子对撞机和未来对撞机的精确测量联系起来。该模型有一个新的亲中微子规范玻色子与$m_{Z'}\sim\mathcal{O}(10~\mathrm{eV})$和充电希格斯在几个$100~\mathrm{GeV}$。它需要隐藏中微子的主动-隐藏混合角大于$5\times10^{-4}$，质量在$1\div300\mathrm{eV}$范围内，这也可能对短基线中微子振荡异常起作用。
2020-12-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Double the axions, half the tension: multi-field early dark energy eases the Hubble tension
University of Trento（特伦托大学）；Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）
多场早期暗能量模型缓解了Planck数据对轴子早期暗能量的严格约束，2-field模型中哈勃常数残余张力为1.5σ，且最佳拟合值比单场模型大1.4σ。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Can Non-standard Recombination Resolve the Hubble Tension?
从宇宙微波背景（CMB）观测和本地距离阶梯测量中得出的不一致的哈勃常数值可能表明超出标准$Λ$ CDM范式的新物理学。在早期的研究中已经发现，至少在现象学上，非标准的复合历史可以将$\gtrsim 4σ$哈勃张力减少到$\sim 2σ$。沿着这条道路，我们改变了RECFAST中的物理和唯象参数，这是计算宇宙电离历史的标准代码，以探索超越标准复合的可能物理学。我们发现CMB对哈勃常数的约束对氢电离能和$2s \rightarrow 1s$双光子衰变率敏感，而对复合的其他细节不敏感。因此，哈勃张力对复合历史的扰动非常强大，除非奇异物理学在复合时期修改原子常数。
2019-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Hubble Tension in Light of the Full-Shape Analysis of Large-Scale Structure Data
SH 0 ES合作项目中哈勃常数的直接晚期测量值与普朗克合作项目中基于$Λ$ CDM模型的早期宇宙测量值之间的不一致，至少在原则上可以用早期宇宙中的新物理来解释。最近，将大尺度结构的有效场论应用于SDSS/BOSS数据的功率谱的完整形状，揭示了一种新的、相当强大的方法来测量哈勃常数和其他来自大尺度结构巡天的宇宙学参数。有鉴于此，我们分析了早期宇宙物理学的两个模型，早期暗能量和摇滚乐，旨在显着改善哈勃紧张。在包括从普朗克，BAO和超新星测量的完整形状的信息，我们发现，这些模型引入的宇宙学参数的简并性很好地打破了数据，所以这两个模型并没有显着改善张力。
2021-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraining the Self-Interacting Neutrino Interpretation of the Hubble Tension
大的非标准中微子自相互作用已经被证明可以解决哈勃常数测量中的$\sim 4σ$张力和物质波动幅度中的温和张力。我们表明，必要的大小的相互作用意味着存在一个大的中微子耦合（$> 10^{-4}$）和质量在千电子伏- 100兆电子伏的范围内的力载体。这种介质受到严格的宇宙学和实验室的限制，我们发现，几乎所有的实现这样的粒子被排除在现有的数据，除非它携带自旋0和几乎完全耦合到$τ$味中微子。此外，我们发现轻中微子必须是Majorana，并且UV完全模型需要一个非最小机制来同时产生中微子质量和可观的自相互作用。
2019-11-18 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmic Birefringence Test of the Hubble Tension
最近提出了一种由宇宙伪南武-戈德斯通玻色子组成的早期暗能量成分，以解决哈勃张力-宇宙膨胀率精确测量之间的四西格玛差异。在这里，我们指出，这样的轴子类组件可能会耦合到电磁的陈-西蒙斯项，从而诱导各向异性的宇宙双折射信号的偏振的宇宙微波背景（CMB）。我们发现，观测的旋转角功率谱和互相关与CMB温度各向异性可以确认这种早期暗能量成分的存在。正如CMB-S4实验所预期的那样，未来的宇宙微波背景数据将使这种效应的灵敏度提高两个数量级，并有助于区分不同的哈勃张力场景。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological implications of $n_s\approx 1$ in light of the Hubble tension
最近，SH0ES团队报告了哈勃常数$H_0 = 73.04 \pm 1.04 {\rm ~km/s/Mpc}$的低$z$测量结果。长期存在的哈勃张力，即当地测量的哈勃常数与基于$Λ$ CDM模型的宇宙微波背景数据推断的哈勃常数之间的差异进一步加强。有许多宇宙学模型在重组时代之后和前后修改宇宙学，以缓解这种紧张局势。事实上，一些模型改变了小尺度波动幅度相对于较大的尺度，因此需要显着修改的原始密度扰动，特别是标量谱指数，$n_s$。在某些有希望的模型中，$n_s$倾向于大于$Λ$ CDM预测，甚至尺度不变的模型$n_s=1$也是允许的。在这封信中，我们将重点关注非常早期的宇宙模型，以研究这种不寻常的$n_s$的含义。特别是，我们发现，一个轴子在平衡分布在暴胀过程中的轴向可以很容易地符合$n_s = 1$。这是因为轴子表现为一个曲率子，其质量远小于暴胀哈勃参数。我们还讨论了其他解释的$n_s$不同的基础上得到的$Λ$ CDM。
2021-12-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can Conformally Coupled Modified Gravity Solve The Hubble Tension?
早期宇宙的推论和哈勃常数的直接测量之间的差异，被称为哈勃张力，最近成为高精度宇宙学的一个紧迫课题。因此，已经提出了各种各样的理论模型来缓解这种紧张局势。在这项工作中，我们分析了一个不断发展的引力常量由于耦合的标量场的Ricci标量，这成为积极的周围物质辐射平等，如所需的解决方案，以哈勃张力的基础上增加在重组的声音地平线的共形耦合修正重力（CCMG）模型。该模型在理论上是有利的，因为除了基线$Λ$ CDM参数之外，它只有一个自由参数。受最近对所谓的早期暗能量模型的类似分析的启发，我们使用早期和晚期宇宙学数据集的组合来约束CCMG模型。除了普朗克2018年宇宙微波背景（CMB）各向异性和弱透镜测量，重子声学振荡和超新星H 0用于状态方程数据集之外，我们还使用大尺度结构（LSS）数据集，如暗能量调查第1年和来自重子振荡光谱调查的全形状功率谱可能性，包括最近使用有效场论的分析，检查CCMG模型对CMB和LSS之间（较温和）S8张力的影响。我们发现，CCMG模型可以稍微放松哈勃张力，$H_0 = 69.6 \pm 1.6$ km/s/Mpc在95% CL，而几乎没有影响的S8张力。然而，目前的数据并没有表现出强烈的偏好CCMG超过标准的宇宙学模型。最后，我们表明，计划中的CMB-S4实验将具有区分CCMG模型和涉及不断变化的引力常量的更一般的一类模型所需的灵敏度。
2021-01-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
The Hubble Tension: Relativistic Dark Matter Production from Long-lived Particles
本研究提出通过有效场论描述伴随中微子的相对论性暗物质产生以增加早期宇宙自由度，推导了不同暗物质场的有效能量标度极限，发现标量暗物质在增加相对论性物种方面更有效，且弱标度质量需由普朗克标度算符控制以缓解哈勃张力。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Extended Uncertainty Principle: A Deeper Insight into the Hubble Tension?
本研究拓展海森堡不确定性原理应用于宇宙学的思路，引入含最小基本可测量动量的扩展不确定性原理作为量子引力大尺度效应候选框架，通过推导有效光子静质量与哈勃-勒梅特参数的关联，探究哈勃张力的成因并约束EUP长度尺度。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is there an early Universe solution to Hubble tension?
我们考虑一个低红移的$(z<0.7)$宇宙学数据集，包括超脉泽，宇宙计时器，Ia型SNe和BAO，我们bin根据它们的红移。对于每个bin，我们通过直接拟合到平坦的$Λ$ CDM模型来读取$H_0$的值。这样做，我们发现$H_0$随红移下降，允许拟合具有统计显著性$2.1 \, σ$的\textit{non-zero}斜率的线。我们的分析依赖于使用宇宙计时器来打破BAO数据的简并性，随着数据的改善，重新审视这一特征势在必行。然而，我们的研究结果提供了H0LiCOW合作报告的下降趋势的第一个独立指标。如果得到证实，哈勃张力的早期宇宙解决方案将难以解释这一趋势。
2020-10-22 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Waves and Dark Radiation from Dark Phase Transition: Connecting NANOGrav Pulsar Timing Data and Hubble Tension
最近NANOGrav合作报告的脉冲星计时数据可能表明在$f \sim 10^{-8}$ Hz附近存在随机引力波背景。我们探索了从暗扇区相变中产生这种低频引力波的可能性。假设暗区除了引力相互作用外与可见区完全解耦，我们发现一定量的暗辐射应该保留到现在。NANOGrav的数据表明，暗辐射的数量接近目前的上限，这可能有助于缓解所谓的哈勃张力。如果暗辐射的存在在未来的CMB-S4实验中没有得到证实，这将意味着存在新的粒子，它们在O（1-100）MeV的能量尺度上与标准模型扇区发生微弱的相互作用。
2020-09-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Potentialities of Hubble parameter and expansion rate function data to alleviate Hubble tension
利用高斯过程（GP），利用宇宙计时器（CCH）的哈勃参数[ $H(z)$ ]和从Ia型超新星数据中提取的膨胀率函数[$E(z)$ ]，得到了哈勃常数$H_0=70.41\pm1.58$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$的改进估计.我们还使用CCH数据，包括具有完整协方差矩阵的数据，和$E(z)$数据，以获得$H_0=72.34_{-1.92}^{+1.90}$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$的确定，这意味着完整协方差矩阵的参与导致$H_0$的更高的值和不确定性。这些结果高于直接用GP重建CCH数据所获得的结果。为了估计未来CCH数据的潜力，我们模拟了两组$H(z)$数据，并通过使用GP重建或用$E(z)$数据拟合来约束$H_0$。我们发现模拟的$H(z)$数据通过将$H_0$值推高至$\sim70$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$来缓解$H_0$张力。我们还发现，联合$H(z)$ + $E(z)$数据有利于更高的$H_0$值，这也证实了约束$H_0$在平坦协调模型和2阶泰勒展开的$H(z)$。总之，我们得出结论，更多和更高质量的CCH数据以及$E(z)$数据可以提供一个新的和有用的角度来解决$H_0$紧张。
2022-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resolving the Hubble tension in a U(1)$_{L_μ-L_τ}$ model with Majoron
本文探讨了在含有Majoron的U（1）$_{L_μ- L_τ}$模型中同时解决Hubble张力和$(g-2)_μ$反常的可能性。我们只关注的情况下，Majoron $ϕ$不存在于宇宙的开始，并通过中微子逆衰变$νν\to ϕ$后，电子-正电子湮灭。在这种情况下，新的规范玻色子$Z'$和Majoron $ϕ$对中微子物质有效数$N_{\rm eff}$的贡献可以在不同的时期计算。这些贡献被标记为$N'_{\rm eff}$的U（1）$_{L_μ- L_τ}$规范玻色子和$ΔN_{\rm eff}^\prime$的Majoron。利用各周期内轻粒子的温度和化学势的演化方程计算了有效数$N_{\rm eff} = N'_{\rm eff} + ΔN_{\rm eff}^\prime$。结果，我们发现，较重的$Z'$质量$m_{Z^\prime}$导致较小的$N_{\mathrm{eff}}^\prime$，并需要较大的$ΔN_{\mathrm{eff}}^\prime$来解决哈勃张力。因此，与以前的研究相比，可以分辨哈勃张力的参数区域略微向$m_{Z^\prime}$的较大值移动。
2021-11-06 hep-ph
$U(1)_{L_μ-L_τ}$ for Light Dark Matter, $g_μ-2$, the $511$ keV excess and the Hubble Tension
本文在$U(1)_{L_μ-L_τ}$模型中引入了一个轻狄拉克粒子$ψ$作为热暗物质的候选者。与新的规范玻色子$X$一起，我们找到了一个可能的参数空间，它包含$m_X \simeq 20$ MeV，$U(1)_{L_μ-L_τ}$耦合$g_X \simeq 5 \cdot 10^{-4}$和$m_ψ\gtrsim m_X/2$，其中$(g-2)_μ$异常，暗物质，哈勃张力和（部分）来自银河系中心附近区域的多余的$511$ keV光子可以同时得到解释.这个模型不受当前实验和天体物理学的限制，但可以通过下一代中微子实验以及低能$e^+e^-$对撞机进行探测。
2021-08-23 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
Stars Would Remember a Recent Gravitational Transition: Testing G-step Resolutions of the Hubble Tension with Red Dwarfs
University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）
本文利用红矮星的质量-半径测量检验牛顿引力常数近期快速跃变的假设，发现解决哈勃张力的G步进模型被显著排除，分别达到3.1σ和4.0σ的置信水平。
2026-10-06 astro-ph.CO astro-ph.GA astro-ph.SR
Neutrino Masses and Hubble Tension via a Majoron in MFV
最近的紧张局势之间的本地和早期测量的哈勃常数可以解释在粒子物理学的背景下。提出了一种机制，这种紧张局势是由于存在的Majoron，所产生的轻子数的自发打破缓解。活跃中微子的亮度得到了一致的解释。此外，这种机制被证明是可嵌入的最小（轻子）味道违反上下文，提供了正确的描述费米子质量和混合，并保护味道部门从大偏差的标准模型的预测。还提出了一个QCD轴子来解决强CP问题。轻子数和Peccei-Quinn对称性自然地出现在最小（轻子）味违反设置和它们的自发破缺是由于两个额外的标量单态的存在。马约龙现象学也进行了详细的研究。重中微子的衰变和不可见的希格斯粒子衰变提供了模型参数空间中最强的约束。
2021-10-29 hep-ph
Gravitational particle production, the cosmological tensions and fast radio bursts
İzmir Institute of Technology（伊兹密尔理工大学）
本文修正了引力真空极化对哈勃常数的影响，并探讨其对σ₈张力和快速射电暴测量的贡献，表明引力真空极化不缓解σ₈张力但缓解哈勃张力。
2026-04-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Resolving the Hubble tension with Early Dark Energy
本文通过频率派剖面似然分析规避先验体积效应，结合Planck、BOSS、DES和SH0ES数据约束EDE，证明EDE可将$H_0$提升至与SH0ES相符，是缓解哈勃张力的可行方案。
2022-10-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Addressing the Hubble and $S_8$ Tensions with a Kinetically Mixed Dark Sector
我们提出了一个动力学混合暗扇区（KMIX）模型来解决哈勃和$S_8$的紧张局势。受弦论的启发，我们的模型包括两个场：一个轴子，它在早期暗能量模型中起着类似于标量场的作用，另一个轴子。这个理论不同于其他针对哈勃张力的轴子模型，因为两个场之间必然存在动力学混合，这允许从轴子到具有$w\approx1$的轴子的有效能量转移。作为这些动力学的直接后果，我们发现该模型不需要诉诸于微调的潜力来解决哈勃紧张，并自然地容纳一个标准的轴子潜力。此外，一旦轴子开始在其势能的底部振荡，它必然会构成$Ω_{\rm cdm}$的一小部分（模糊的），并将抑制对$S_8$敏感的尺度上的扰动的增长。有趣的是，光子的势能尺度必须很小，$\lesssim \mathcal{O}(10~{\rm meV})^4$，这表明它可能与暗能量有关。在一个修改后的玻尔兹曼代码实现的背景和扰动的动力学，我们计算的CMB和物质的功率谱为我们的理论。探索我们的模型的参数空间，我们发现区域，可以容纳一个$\sim 10\%$增加$H_0$从普朗克推断值和$S_8$值是一致的大尺度结构的限制。
2023-02-20 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
