Improved Planck constraints on axion-like early dark energy as a resolution of the Hubble tension
本文利用普朗克NPIPE数据重新分析轴子型早期暗能量模型,发现EDE最大贡献分数小于0.061,哈勃常数被限制在66.9至69.5 km/s/Mpc之间,数据不支持显著EDE成分,仍存在3.7σ哈勃张力。
2023-11-01 astro-ph.CO hep-ph
Updated constraints from the effective field theory analysis of BOSS power spectrum on Early Dark Energy
使用大尺度结构有效场论(EFTBOSS)的单回路预测分析BOSS DR 12功率谱的完整形状,导致了对$Λ$ CDM模型扩展的新约束,例如早期暗能量(EDE),它被建议作为“哈勃张力”的解决方案。在本文中,我们重新评估的EFTBOSS对EDE的约束力,根据校正BOSS窗口功能的规范化。总的来说,我们发现,从EFTBOSS对EDE的约束被削弱,并代表一个小的变化相比,普朗克和传统的BAO/ $fσ_8$测量的约束。普朗克数据与EFTBOSS的结合提供了在95% C. L.时EDE $f_{\rm EDE}<0.083$的最大分数贡献的界限。(与具有不正确归一化的$<0.054$和没有完整形状数据的$<0.088$相比),并且哈勃张力减小到$2.1σ$。然而,仅使用阿塔卡马宇宙学望远镜数据进行分析所支持的更极端的模型不受EFTBOSS数据的青睐。我们还表明,更新的万神殿+Ia型超新星分析可以稍微增加对EDE的限制。然而,SH 0 ES对SN 1a星等的校正强烈地增加了EDE对$5σ$的偏好,产生了在红移$z_c=4365^{+3000}_{-1100}$附近的$f_{\rm EDE}\sim 0.12^{+0.03}_{-0.02}$。我们的结果表明,EFTBOSS数据(单独或与普朗克数据相结合)不排除哈勃张力的EDE分辨率。
2023-03-08 astro-ph.CO hep-ph hep-th
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
Joint constraints on cosmic birefringence and early dark energy from ACT, Planck, DESI, and PantheonPlus
Shanghai University(上海大学);Northeastern University(东北大学)
利用ACT、Planck、DESI和PantheonPlus数据联合分析,研究早期暗能量与宇宙双折射的约束,得出更高的哈勃常数和较大的EDE分数。
2026-08-06 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
Dark Energy at early times and ACT: a larger Hubble constant without late-time priors
在本文中,我们适合早期暗能量(EDE)(在重组前的膨胀率的增加)的两个模型相结合的阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)测量的宇宙微波背景(CMB)的数据从WMAP或普朗克卫星,以及测量的重子声振荡和未校准的超新星光度距离。我们研究了唯象的类轴子势(axEDE)和经历一阶相变的标量场(NEDE)。我们发现,对于这两个模型的“普朗克自由”分析产生非零EDE在> 2西格玛和增加值为$H_0 \sim 70-74$公里/秒/百万分之一秒,与当地的测量兼容,不包括任何事先$H_0 \sim 70-74$。另一方面,包含普朗克数据将EDE贡献限制在仅95% C.L.的上限。对于axEDE,普朗克和ACT的组合导致约束比单独使用普朗克弱30%,并且没有剩余的哈勃张力。另一方面,NEDE在普朗克+ACT分析中受到更强的约束,哈勃张力保持在$\sim 3σ$,说明CMB数据能够区分EDE模型。我们探讨了普朗克和ACT数据之间的明显不一致,发现它(主要)来自于$\sim 1000$和$\sim 1500$周围多极温度功率谱之间的轻微张力。最后,通过模拟分析的ACT数据,我们表明,EDE的偏好是不驱动的信息缺乏时,在高$\ell$删除普朗克数据,和LCDM适合的基准EDE宇宙学的结果在$\{H_0,ω_{\rm cdm}\}$的显着偏差。更准确地测量$\ell\sim 2500$和EE之上的TT功率谱在$\e…
2021-09-24 astro-ph.CO hep-th
Testing AdS early dark energy with Planck, SPTpol and LSS data
通过在复合之前注入一种新的能量成分,称为早期暗能量(EDE),哈勃张力可能会得到解决。复合周围的反德西特(AdS)相可以使注入的能量衰减得更快,从而允许更高的EDE分数(因此更大的$H_0$),同时防止降低CMB拟合。在这项工作中,我们测试的AdS-EDE模型与CMB和大规模结构(LSS)的数据。我们的CMB数据集由普朗克TT光谱的低$\ell$部分和SPTpol偏振和透镜测量组成,因为该数据集预测的CMB透镜效应与$Λ$ CDM预期一致。结合BAO和Pantheon数据,我们分别找到了没有和有SH 0 ES先验的最佳拟合值$H_0=71.92$ km/s/Mpc和$H_0=73.29$ km/s/Mpc。包括宇宙剪切和星系团数据,我们有$H_0=71.87$ km/s/Mpc和$S_8=0.785$,即只有$1.3σ$与直接测量的$S_8$有差异。
2021-10-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
A Dark Matter Trigger for Early Dark Energy Coincidence
本文提出触发式早期暗区(tEDS)模型,通过暗物质对EDE标量场的普朗克压低耦合,使暗物质在物质-辐射相等时期的主导地位自然触发EDE滚动,从而无需精细调节即可解决EDE巧合问题,并在拟合哈勃张力上取得与EDE相当的效果。
2022-12-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Accelerated inference on accelerated cosmic expansion: New constraints on axion-like early dark energy with DESI BAO and ACT DR6 CMB lensing
本研究利用DESI BAO和ACT DR6等新数据,结合神经网络模拟器加速推断,对类轴子早期暗能量模型给出了更严格限制,未发现其存在的显著证据。
2024-04-25 astro-ph.CO
Combined analysis of Planck and SPTPol data favors the early dark energy models
我们研究了普朗克温度功率谱在低多极,$\ell<1000$,和SPTPol数据的影响。我们表明,这种组合预测一致的透镜诱导平滑的声峰内$Λ$ CDM宇宙学,并产生强大的宇宙学参数的预测。仅结合普朗克大尺度温度数据和$Λ$ CDM模型中的SPTPol偏振和透镜测量,我们发现线性物质密度扰动$σ_8$的值大大降低,这使得晚期参数$S_8=σ_8\sqrt{Ω_m/0.3}=0.763\pm0.022$与星系团簇和弱透镜测量一致。它还提高了哈勃常数$H_0=69.68\pm1.00{\rm \,\,km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$,将哈勃张力降低到$2.5σ$水平。我们研究了早期暗能量(EDE)模型中的残余张力,该模型在复合之前产生短暂的能量注入。我们实现了标量场的背景和微扰演化,势标度为$V(ϕ)\propto ϕ^{2n}$。包括宇宙剪切测量(KiDS,VIKING-450,DES)和当地的距离阶梯数据(SH 0 ES)的组合适合,我们发现,EDE完全放大哈勃张力,而不退化的适合大规模的结构数据。与一致性$Λ$ CDM模型相比,EDE情景显著提高了$2.9σ$的拟合优度。对中间红移数据(超新星数据集和重子声振荡数据)的解释完全符合我们的参数预测,并表明在$3σ$上EDE优于$Λ$ CDM。
2020-07-13 astro-ph.CO hep-ph
Early Dark Energy Does Not Restore Cosmological Concordance
目前的宇宙学数据显示,哈勃常数$H_0$的推论之间存在着张力,而这一常数是从早期和晚期宇宙测量中得出的。一个提议的解决方案是在早期宇宙中引入一种新的成分,它最初作为“早期暗能量“(EDE),从而减少宇宙微波背景(CMB)中声音视界的物理尺寸,并增加推断的$H_0$。先前的EDE分析已经表明,该模型可以放松$H_0$张力,但是密度波动幅度的CMB优选值$σ_8$在EDE中与$Λ$ CDM相比增加,增加了大尺度结构(LSS)数据的张力。我们发现,EDE模型适合CMB和SH 0 ES数据产生的尺度依赖的变化相比,$Λ$ CDM的物质功率谱,包括$10\%$更多的功率在$k = 1~h$ /Mpc。出于这种观察,我们重新分析了EDE的情况下,考虑LSS数据的细节。我们还通过纳入$Planck$ 2018 CMB可能性更新了先前的分析,并仅在$Planck$数据中首次检索了EDE,未获得EDE的证据。我们考虑几个数据集的组合,涉及主CMB,CMB透镜,SNIa,BAO,RSD,弱透镜,星系团,和本地距离阶梯数据(SH 0 ES)。虽然当包括SH 0 ES数据并排除大多数LSS数据时,EDE组分被微弱地检测到(3 $σ$),但当包括更多LSS数据时,这下降到2 $σ$以下。此外,这一结果与CMB和LSS数据对EDE施加的强约束(没有SH 0 ES)存在矛盾,这些数据没有显示出该模型的证据。我们…
2020-07-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Early Dark Sector, the Hubble Tension, and the Swampland
我们考虑早期暗能量(EDE)模型,沼泽地距离猜想(SDC),和宇宙学参数张力的相互作用。EDE是一种建议的哈勃张力的解决方案,依赖于一个近普朗克标量场的偏移,而SDC预测其他领域的质量对这种偏移的指数敏感性,$m\propto e^{-c|Δϕ|/M_{\rm pl}}$与$c\sim{\cal O}(1)$。与此同时,由于标准$Λ$ CDM参数的变化需要拟合宇宙微波背景(CMB),EDE与大尺度结构(LSS)数据处于紧张状态。人们可能希望对模型的适当处理,例如,考虑到SDC,可能会缓解与LSS的紧张关系。出于这些考虑,我们介绍了早期黑暗部门(EDS)模型,其中暗物质的质量是指数敏感的超普朗克场漂移的EDE标量。EDS模型在早期和晚期宇宙中都表现出新的现象学,后者是由于EDE介导的暗物质自相互作用。这种亲暗物质的“第五种力量”虽然被限制在很小的范围内,但在宇宙晚期仍然活跃,没有被屏蔽在维里化的晕中。我们发现,与暗物质的新的相互作用部分地解决了LSS张力。然而,一旦包括$S_8$的暗能量调查第3年测量,边缘化后验仍然与95 $\%$ CL下的$f_{\rm EDE}=0$一致。我们研究了阿塔卡玛宇宙望远镜数据的模型上的约束,并找到了一个因素的两个改进的SDC参数$c$上的误差条,随着对EDE组件的偏好增加。我们讨论了这些约束的影响,SDC,并找到最严格的观测约束,迄今为止的沼泽地参数…
2022-08-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Clustering and Halo Abundances in Early Dark Energy Cosmological Models
考虑早期暗能量(EDE)的LCDM宇宙学模型被提出来解决哈勃常数H_0 = 100 h km/s/Mpc的局部测量值(h ~ 0.73)和由普朗克宇宙微波背景(CMB)和其他早期宇宙测量值加上LCDM的结果(h ~ 0.67)之间的矛盾。EDE模型通过增加一个标量场来实现这一点,该标量场在红移z ~ 3500的辐射主导时代结束时临时增加了相当于宇宙学能量密度约10%的暗能量。在这里,我们比较了线性和非线性预测的普朗克归一化LCDM模型,包括EDE给h = 0.728与标准普朗克归一化LCDM与h = 0.678。我们发现非线性演化减小了低红移处涨落功率谱之间的差异。因此,在z = 0时,星系尺度上的晕质量函数几乎相同,只有1- 2%的差异。然而,在高红移时,差异显著增加。EDE模型预测,在z = 1时,星系团的质量会增加50%,在z = 4时,星系团的质量会增加两倍。在更高的红移处,星系质量晕的丰度甚至会更大地增加,这可能会使用EDE重新定义宇宙变得更容易。预测的星系丰度和集群将很快通过JWST观测进行测试。重子声振荡(BAO)和关联函数的位置在两个模型之间相差约2%--这种效应不会被非线性所消除。这里研究的标准LCDM和EDE模型与目前可用的声学尺度观测结果吻合良好,但DESI和欧几里得测量将提供严格的新测试。
2020-06-26 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Unified framework for Early Dark Energy from $α$-attractors
缓解哈勃张力的最有吸引力的方法之一是包含早期暗能量(EDE)成分,该成分在复合时在狭窄的红移窗口中向宇宙添加能量,并且之后比辐射更快地稀释。本文在$α$ -吸引子模型的框架下分析了EDE。众所周知,能否成功缓解哈勃望远镜的张力,关键取决于能量注入的形状。我们展示了如何不同类型的能量注入可以很容易地获得,由于自由选择的功能形式的潜在的启发$α$吸引模型。为了证实我们的直觉,我们对三种代表性情况进行了MCMC分析,发现$H_0$确实明显大于$Λ$ CDM,就像其他EDE模型一样。不同于轴子驱动的超普朗克衰变常数的EDE模型,EDE模型的曲率所需的数据是自然的背景下,最近的理论发展$α$ -吸引子。
2020-09-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Learning Theory Informed Priors for Bayesian Inference: A Case Study with Early Dark Energy
本研究提出用归一化流学习理论知情的贝叶斯先验,以早期暗能量为测试案例,复现已知约束且计算效率提升约30万倍,得到迄今最强的EDE理论约束,挑战其解决哈勃张力的作用。
2024-09-13 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ph
Observational constraints on early dark energy
本文回顾并更新了宇宙学数据对早期暗能量(EDE)模型的约束,通过使用CAMSPEC和Hillipop似然及结合大尺度结构数据进行新分析,发现结果一致倾向于$Λ$CDM模型而非EDE,且证明先验体积效应非决定性因素。
2023-10-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Restoring cosmological concordance with early dark energy and massive neutrinos?
早期的暗能量(EDE)解决哈勃张力的代价是增加了聚类幅度,这被认为会恶化星系聚类数据的拟合。我们探讨是否释放总中微子质量$M_ν$,这可以抑制小尺度结构的增长,提高EDE的适合星系团。使用普朗克宇宙微波背景和BOSS星系团数据,贝叶斯分析表明,释放$M_ν$不会明显增加推断的EDE分数$f_{\rm EDE}$:我们发现95%的C. L.上限$f_{\rm EDE}<0.092$和$M_ν<0.15\,{\rm eV}$。类似地,在频率主义剖面似然设置中(我们的结果支持先前的发现,即先前的体积效应很重要),我们发现基线EDE模型(使用$M_ν=0.06\,{\rm eV}$)提供了总体最佳拟合。例如,与基线EDE相比,具有$M_ν=0.24\,{\rm eV}$的模型保持相同的$H_0$(km/s/Mpc)=(分别为70.08,70.11),同时将$S_8$ =(0.837,0.826)降低至$Λ$ CDM水平,但拟合显著恶化$Δχ^2=7.5$。对于所使用的数据集,这些结果不是由聚类幅度驱动的,而是由大质量中微子对后期膨胀率的背景修改驱动的,这使BAO尺度的测量结果变得更糟。
2023-01-26 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of ACT DR6 and DESI DR2 for Early Dark Energy and the Hubble tension
基于ACT DR6和DESI DR2数据更新EDE模型约束,发现其仍可缓解哈勃张力,与SH0ES残余张力降至约2σ,且H0=73的EDE模型优于ΛCDM。
2025-05-27 astro-ph.CO hep-ph
Current small-scale CMB constraints to axion-like early dark energy
本文利用SPT-3G 2018 CMB数据限制类轴子早期暗能量模型,发现其不支持该模型,并将哈勃张力提升至2.9σ,强调了未来小尺度CMB测量的关键作用。
2023-09-06 astro-ph.CO
Early Dark Energy Can Resolve The Hubble Tension
早期的暗能量(EDE)在早期表现得像宇宙学常数(红移$z\gtrsim3000$),然后像辐射一样稀释,或者在后期更快地稀释,可以解决哈勃张力。在这些模型中,在去耦的声音地平线减少,从而导致更大的值的哈勃参数$H_0$推断从宇宙微波背景(CMB)。我们考虑两个物理模型,这种EDE,一个涉及振荡的标量场和另一个慢滚动场。我们进行了详细的计算在这些模型中的扰动的演变。一个马尔可夫链蒙特卡罗搜索的参数空间的EDE参数,结合标准的宇宙学参数,确定区域中,从{ \it普朗克} CMB数据推断的$H_0$同意与SH 0 ES本地测量。在这些宇宙学中,目前的重子声学振荡和超新星数据描述成功的\LCDM,而适合{ \it普朗克}数据略有改善。未来的CMB和大型结构调查将进一步探讨这种情况。
2019-06-11 astro-ph.CO hep-ph
Future CMB Constraints on Early, Cold, or Stressed Dark Energy
我们研究了未来的限制早期暗能量(EDE)实现的普朗克和CMBPol实验,包括宇宙微波背景(CMB)透镜。对于暗能量,我们考虑了通过声速c_s^2 <1(冷暗能量)和用粘性参数c_vis ^2参数化的各向异性应力而聚集的可能性。讨论了宇宙学参数与EDE参数之间的简并性。特别是,我们证明了EDE模型中各向异性应力的存在会严重破坏EDE声速参数c_s^2的确定。然而,对EDE原始能量密度的约束不受影响。我们还计算了未来CMB对中微子质量的约束,发现当考虑EDE的存在时,它们被削弱了2倍,如果不正确地忽略它,则会产生很大的偏差。
2010-10-27 astro-ph.CO
Testing the $n_s-H_0$ scaling relation with Planck-independent CMB data
本文用不含 Planck 的 ACT、SPT-3G 与 WMAP(+BAO+Pantheon)组合检验 EDE 模型的 $n_s-H_0$ 标度关系,发现 SPT-3G 支持该关系而 ACT 偏好更小 $n_s$。
2024-01-29 astro-ph.CO gr-qc
Early dark energy resolution to the Hubble tension in light of weak lensing surveys and lensing anomalies
早期的暗能量(EDE)贡献了$z_c\simeq 3500$周围宇宙能量密度的一小部分$f_{\rm EDE}(z_c)\sim 10 \%$,并在之后稀释为辐射或比辐射更快,可以提供哈勃张力的分辨率,即$Λ$ CDM中早期和晚期宇宙观测得出的$H_0$值之间的$\sim 5σ$差异。然而,已经指出,大尺度结构(LSS)数据,这是在$\sim3σ$张力与$Λ$ CDM和EDE宇宙学,可能会改变这些结论。我们重新评估的可行性EDE对主机的高和低的红移测量,结合LSS观测从最近的弱透镜(WL)调查与CMB,重子声振荡(BAO),生长函数(FS)和超新星Ia(SNIa)的数据。引入一个模型,其唯一的参数是$f_{\rm EDE}(z_c)$,我们报告了一个$\sim 2σ$偏好非零$f_{\rm EDE}(z_c)$从普朗克数据单独和与SH0 ES的张力降低到$2σ$以下。添加BAO、FS和SNIa不影响该结果,而包含来自SH0 ES的$H_0$先验值将非零EDE的偏好增加到$\sim3.6σ$。在通过一组$N$体模拟检查了标准半分析算法预测的EDE非线性物质功率谱后,我们表明当前的WL数据并不排除EDE。我们还警告对从结合统计不一致的数据集内的$Λ$ CDM宇宙学的约束条件的解释。根据CMB透镜异常,我们表明,透镜边缘化的CMB数据也有利于非零$f_{\rm EDE}(z_c)$在$\…
2021-03-03 astro-ph.CO hep-ph
Canonical Hubble-Tension-Resolving Early Dark Energy Cosmologies are Inconsistent with the Lyman-$α$ Forest
本研究利用莱曼-α森林数据首次约束轴子类早期暗能量,发现其与CMB和BAO数据结合时显著降低EDE贡献上限,并导致与SH0ES测量存在>4σ张力,表明典型EDE模型与观测不一致。
2023-10-17 astro-ph.CO 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
Sound Horizon Independent Constraints on Early Dark Energy: The Role of Supernova Data
本文评估早期暗能量模型能否解决哈勃张力,发现其虽总体优于ΛCDM,但声学视界无关数据(含超新星)不能排除校准错误,为未来数据留下检验空间。
2024-11-07 astro-ph.CO
Early dark energy constraints with late-time expansion marginalization
本文通过分段常数w(z)模型对晚期平滑暗能量膨胀进行边缘化,结合多类CMB、超新星、BAO、透镜和星系巡天数据约束EDE,发现其约束及S8张力均无显著改变。
2024-03-11 astro-ph.CO
Does the fraction of dark matter diminish with early dark energy?
受沼泽地猜想启发,研究暗物质部分与早期暗能量耦合以缓解哈勃张力下的 $S_8$ 张力,通过 MCMC 分析发现小比例耦合有助于缓解 $S_8$ 张力,但无耦合的情况同样成立。
2023-10-25 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Constraints on the phase transition of Early Dark Energy with the CMB anisotropies
本文研究早期暗能量相变产生的等曲率扰动对CMB的影响,发现其幅度被约束在绝热模式的1%-2%以内,无法有效缓解哈勃张力。
2023-05-26 astro-ph.CO
Cosmological constraints on early dark energy from the full shape analysis of eBOSS DR16
本研究利用eBOSS DR16全形状分析评估早期暗能量对哈勃张力缓解效果,发现其将张力从5.2σ降至3σ,但加入eBOSS数据后张力反而增大,凸显额外大尺度结构数据的重要性。
2024-04-19 astro-ph.CO
Imprint of swampland-inspired coupled early dark energy
School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(杭州高等研究院基础物理与数学科学学院);School of Physics Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);International Center for Theoretical Physics Asia-Pacific(亚太理论物理中心);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所)
基于沼泽地距离猜想,利用条件归一化流网络对高维参数空间采样,联合分析多项数据,研究暗物质与早期暗能量分数耦合的宇宙学含义,发现 EDE 势构造会改变对晚期暗能量的宇宙学约束。
2026-07-08 astro-ph.CO
Early dark energy in the pre- and post-recombination epochs
许多精粹模型都有标度或吸引子解,其中暗能量的部分在膨胀的前一个时期跟随主导成分,或者相变可能发生在接近物质辐射相等的时间。一个不可忽略的早期暗能量(EDE)分数周围的物质辐射平等可能有助于缓解$H_0$紧张。我们使用两种方法来约束EDE分数:首先,我们使用流体参数化,模仿过去的主要组件的高原。另一种层析成像方法约束的EDE密度在分箱红移间隔。这使我们能够在CMB光子去耦之前和之后重建$Ω_{de}(z)$。我们使用了普朗克数据2018,Ia型超新星(SNIa),星系聚类数据,SH0ES对SNIa绝对星等的先验,以及KiDS + VIKING-450和DES-Y1的弱透镜(WL)数据。当我们使用一个最小的参数化模仿背景高原,EDE只有一个小的影响,目前的宇宙学紧张局势。当允许其声速变化时,对EDE分数的约束大大减弱。通过我们的分箱分析,我们对CMB去耦时间附近的EDE分数施加了非常严格的约束,$\lesssim 0.4\%$在$2σ$ c.l.我们证实了以前的结果,一个显着的EDE分数在辐射主导的时代(RDE)放松的$H_0$紧张,但往往恶化的$σ_8$之一。在物质主导的时代,EDE的存在有助于缓解这一问题。当SH0 ES先验和WL数据与CMB、SNIa和重子声振荡数据相结合进行拟合分析时,EDE分数被限定为RDE历元的$\lesssim 2.6\%$和$2σ$ c. l.处红移范围…
2021-09-22 astro-ph.CO
Reconciling Planck with the local value of $H_0$ in extended parameter space
Riess等人最近在2016年确定的哈勃常数的局部值(以下简称R16)现在比普朗克卫星在LCDM模型中提供的最新CMB各向异性数据得出的值高3.3 sigma。在这里,我们执行一个组合的分析普朗克和R16的结果在一个扩展的参数空间,同时改变12个宇宙学参数,而不是通常的6。我们发现了一个幽灵般的暗能量分量,其有效状态方程为$w=-1.29_{-0.12}^{+0.15}$,c.可以解决当前普朗克数据集和R16先验之间的紧张关系,在扩展的$Λ$ CDM场景中。另一方面,中微子有效数与标准预期完全一致。这一结果得到证实时,包括宇宙剪切数据从CFHTLenS调查和CMB透镜约束普朗克。然而,当包括BAO测量时,我们发现与R16的一些张力仍然存在,当我们包括来自JLA目录的Ia型超新星光度距离时也是如此。
2016-09-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Cubic Galileon Gravity in the CMB
本文提出含立方伽利略算子的早期暗能量模型 $\mathcal{G}$EDE,利用 Planck PR4 CMB 和 Pantheon+ 超新星数据检验,发现其比标准 EDE 拟合更好且 $H_0$ 更高,并扩展 EFTCAMB 以支持 Horndeski 类修正引力研究。
2024-07-02 astro-ph.CO gr-qc
Dark energy after pre-recombination early dark energy in light of DESI DR2 and the latest ACT and SPT data
本文利用DESI DR2和最新ACT、SPT数据,研究预再结合早期暗能量对暗能量演变模型的影响,发现EDE模型在哈勃张力背景下能与多种数据集一致。
2025-11-20 astro-ph.CO gr-qc
Constraining the Potential Index $n$ of the Early Dark Energy Model Using Cosmic Birefringence from Planck and ACT
Department of Physics, Shanghai University(上海大学物理系)
通过分析Planck和ACT的EB交叉极化数据,系统比较了势指数n=2、3、∞的早期暗能量模型,发现n=3模型在拟合宇宙双折射和哈勃常数张力方面最优。
2026-05-23 astro-ph.CO
Constraint on Early Dark Energy from Isotropic Cosmic Birefringence
本研究利用普朗克极化数据,首次约束了早期暗能量模型中的光子-轴子耦合常数g=(0.04±0.16)M_Pl^{-1},表明预测的EB功率谱形状不受数据支持,对弦理论等基础物理有重要影响。
2023-08-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Can Early Dark Energy be Probed by the High-Redshift Galaxy Abundance?
本研究探讨了高红移星系丰度能否独立探测早期暗能量(EDE)模型,发现EDE在z>10时与JWST观测更一致,但在z~7-10需引入额外的星系形成抑制机制以拟合所有数据。
2024-09-27 astro-ph.CO
Detection of isotropic cosmic birefringence and its implications for axion-like particles including dark energy
通过分析普朗克2018年的偏振数据,我们研究了具有不同势能的类轴子粒子(ALP)解释最近报道的各向同性双折射的可能性。对于二次势和余弦势,我们得到了产生所观察到的双折射的ALP的质量、与光子的耦合常数$g$、丰度和状态方程的下界。特别是当ALP是暗能量的来源时,可以通过宇宙双折射来探测暗能量状态方程与$-1$之间的微小偏差。我们还探讨了作为早期暗能量(EDE)的ALP,它解释了哈勃望远镜的张力问题。由于其他参数受到EDE要求的限制,我们将ALP-光子耦合缩小到$10^{-19}\, {\rm GeV}^{-1}\lesssim g\lesssim 10^{-16}\, {\rm GeV}^{-1}$,以获得衰减常数$f=M_\mathrm{pl}$。因此,哈勃张力和各向同性双折射意味着$g$通常是$f^{-1}$的数量级,这是一个非平凡的巧合。
2021-05-18 astro-ph.CO hep-ph
Toward a simultaneous resolution of the $H_0$ and $S_8$ tensions: early dark energy and an interacting dark sector model
提出结合早期暗能量与相互作用暗能量-暗物质的混合模型,利用多组宇宙学数据MCMC分析,发现其能适度缓解但无法完全解决H0与S8张力,原因是两者均偏好更高物质密度。
2025-05-30 astro-ph.CO
Early or phantom dark energy, self-interacting, extra, or massive neutrinos, primordial magnetic fields, or a curved universe: An exploration of possible solutions to the $H_0$ and $σ_8$ problems
在本文中,我们探讨了现有的紧张局势的局部宇宙膨胀率,$H_0$,和振幅的集群大规模结构在$8\, h^{-1}\mathrm{Mpc}$,$σ_8$,以及模型,声称要减轻这些紧张局势。我们考虑七种模型:演化暗能量($w$ CDM)、额外辐射($N_\mathrm{eff}$)、大质量中微子、曲率、原始磁场(PMF)、自相互作用中微子模型和早期暗能量(EDE)。我们用三个数据集来测试这些模型,这些数据集涵盖了可测量的宇宙学时代的全部范围,具有显著的精度,并且对系统效应进行了充分的测试:普朗克2018年宇宙微波背景数据,斯隆数字巡天重子声学振荡尺度测量,以及Ia型超新星的万神殿目录。我们使用最近的SH0ES $H_0$测量和$σ_8$(及其相关参数$S_8=σ_8\sqrt{Ω_\mathrm{m}/0.3}$)的几种测量。我们发现四个模型在贝叶斯模型选择中高于“强”阈值,$w$ CDM,$N_\mathrm{eff}$,PMF和EDE。然而,只有EDE还将完整数据集中的$H_0$张力缓解至低于2 $σ$。因此,没有模型在全数据集中对$S_8/σ_8$张力进行描述,在$H_0$和$S_8/σ_8$张力的组合情况下,也没有模型比$Λ$ CDM更好。
2022-11-14 astro-ph.CO hep-ph
Alleviating Cosmological Tensions with a Coupled Scalar Fields Model
本文提出早期暗能量与标量场暗物质耦合模型,以同时缓解哈勃张力和 $S_8$ 张力,并通过多种宇宙学观测数据约束,得到比 EDE 模型更小的 $S_8$ 值,部分弥补了 EDE 模型的不足。
2023-07-14 astro-ph.CO
Cosmological constraints in extended parameter space from the Planck 2018 Legacy release
我们使用普朗克2018年遗产发布的最新数据对扩展宇宙学场景提出了新的约束。除了标准LCDM模型的六个参数外,我们还同时改变了暗能量状态方程、中微子质量、中微子有效数、光谱指数的变化和透镜振幅$A_L$。我们证实,哈勃张力的分辨率是由一个暗能量状态方程w <-1,排除了高统计意义的精粹模型。然而,BAO和Pantheon数据不支持这种解决方案。我们没有发现暗能量演化的证据,即$w_a \neq 0$。中微子有效数总是与基于三个活动中微子的标准模型的预期一致。光谱指数的运行也总是与零一致。尽管参数数量增加,但$A_L$透镜异常仍然存在两个以上的标准差。$A_L$异常显著地影响中微子质量的边界,相对于标准$Λ$ CDM导出的中微子质量,中微子质量的边界可以大四倍。虽然透镜效应数据减少了$A_L>1$的证据,但纳入BAO和Pantheon增加了其统计学显著性。
2019-12-01 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Impact of the Hubble tension on the $r$-$n_s$ contour
本文利用最新CMB、BAO和SN数据研究早期暗能量对暴胀参数的影响,证实其会推动$n_s$趋近1并收紧$r$上限,并探讨未来CMB-S4和LiteBIRD实验对暴胀模型的区分能力。
2024-03-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Coupled and uncoupled early dark energy, massive neutrinos and the cosmological tensions
某些宇宙学模型在复合前时期的特定窗口中具有不可忽略的暗能量部分,能够非常有效地缓解哈勃张力,同时保持对用于构建宇宙逆距离阶梯的数据的良好描述。社区中有一个关于这些模型是否增强了物质波动的力量的激烈讨论,导致{ \it de facto}与大尺度结构测量的紧张关系恶化。我们在几个早期的暗能量(EDE)模型的背景下解决这个关键问题,在某些情况下也考虑了暗能量和暗物质之间的耦合,以及大质量中微子的影响。我们使用普朗克2018年的可能性,万神殿汇编中的Ia型超新星和重子声学振荡的数据来拟合它们。我们发现,超轻轴子类(XNUMX)EDE实际上可以减轻$H_0$紧张不增加$σ_{12}$的值相对于那些发现在$Λ$ CDM,而指数势的EDE不具有任何影响的紧张局势。暗区的耦合倾向于增强物质的聚集,并且数据限制了大量中微子的影响,因为它们质量总和的上限太接近标准模型中获得的上限。我们发现,在最好的情况下,即在100,哈勃张力减少到$\sim 2σ$。
2022-10-24 astro-ph.CO gr-qc
$Λ$CDM and early dark energy in latent space: a data-driven parametrization of the CMB temperature power spectrum
Centre Universitaire d’Informatique, Université de Genève(日内瓦大学计算机中心);William H. Miller III Department of Physics and Astronomy, Johns Hopkins University(约翰霍普金斯大学物理与天文学系);Max-Planck-Institut für Astrophysik(马克斯·普朗克研究所(天体物理));Universität Hamburg(汉堡大学);Ludwig-Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学)
本文提出用变分自编码器压缩CMB温度功率谱,得到5或8个可解释的潜在参数,并发现一个独立隔离早期暗能量效应的新自由度,展示了数据驱动参数化宇宙学模型的潜力。
2025-03-28 astro-ph.CO astro-ph.IM cs.LG
Early Dark Energy beyond slow-roll: implications for cosmic tensions
本文研究动态早期暗能量(EDE)对宇宙学张力的影响,通过参数化状态方程允许偏离宇宙学常数,发现数据偏好非cc EDE($w_i=-0.78$),但仅能轻微降低$σ_8$,无法同时解决$H_0$和$σ_8$张力。
2023-09-01 astro-ph.CO
B-mode Detection with an Extended Planck Mission
普朗克卫星的标称任务寿命为14个月,可以对天空进行两次完整的调查。在这里,我们调查的潜力,一个扩展的普朗克任务的四个天空调查,以约束原始的B模式各向异性的存在下,占主导地位的银河偏振前景发射。扩展的普朗克任务能够在低多极下对原始B模式进行强有力的约束,这是地面或亚轨道实验无法探测的。一个张量标量比r=0.05可以检测到在一个高的显着性水平,由一个扩展的普朗克任务,它应该有可能设置一个95%的上限r为0.03,如果张量标量比是消失的小。此外,将普朗克飞行任务扩展到四次巡天,可以更好地控制极化的银河尘埃发射,因为除了353 GHz信道外,217 GHz频带还可以用作有效的尘埃模板。
2009-03-02 astro-ph.CO
Multiprobe constraints on early and late time dark energy
本研究通过多探针组合分析,验证了早期暗能量(EDE)和晚期动力学暗能量(DDE)作为ΛCDM扩展的可行性,分别缓解了哈勃常数和物质涨落幅度的张力,但均无法同时解决两个问题。
2025-10-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Restoring cosmological concordance with axion-like early dark energy and dark matter characterized by a constant equation of state?
本文通过将冷暗物质替换为常数状态方程暗物质来扩展类轴子早期暗能量模型,并利用多种观测数据约束后发现,该模型虽能将哈勃张力缓解至约1.4σ,但仍会加剧S8张力。
2024-06-11 astro-ph.CO
Resolving the Hubble Tension in the Early Dark Energy Framework with JWST and DESI Data
College of Sciences, Northeastern University(东北大学理学院);Department of Physics, Shanghai University(上海大学物理系);School of Fundamental Physics and Mathematical Sciences, Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS(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);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院)
结合CMB、DESI和JWST数据,在轴子EDE模型下将哈勃常数提升至71.58±1.05 km/s/Mpc,将哈勃张力缓解至1.0σ水平,同时显著改善对JWST数据的拟合。
2026-08-28 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Early mass varying neutrino dark energy: Nugget formation and Hubble anomaly
我们提出了一个新的情况下,在光($\sim$几\rm{eV})暗费米子(不育中微子)与标量场相互作用,如在质量变化的中微子暗能量理论。由于$\rm{eV}$无菌状态自然成为非相对论性的物质辐射平等(MRE)之前,我们表明,中微子标量流体发展强烈的微扰不稳定性,随后形成中微子块金和早期的暗能量行为消失周围MRE。当费米压力平衡吸引标量力时,实现了核的稳定性,并且我们通过求解标量场的静态配置来数值地找到重冷核的质量和半径。我们发现,当DM块金密度是次优势的情况下,大部分的早期DE能量进入标量场动力学,它可以在原则上放松哈勃异常。特别是当相变后出现动能主导相时,DE密度比辐射稀释得快,满足求解$H_0$异常的要求。在我们的方案中,与最初提出的早期暗能量理论不同,暗能量密度由($\rm{eV}$)中微子质量控制,并且不需要微调EDE标度。我们进行MCMC分析,面对我们的模型与普朗克+ SHOES和BAO数据,并找到一个非零中微子标量EDE密度在MRE的证据。我们的分析表明,该模型与SHOES测量值($H_0 = 74.03 \pm 1.42$ km/s/Mpc)接近1.3 $σ$。
2021-05-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Constraints on Cosmic Birefringence from SPIDER, Planck, and ACT observations
该研究针对SPIDER、Planck、ACT的CMB偏振测量数据开展模型无关分析,约束宇宙双折射相关的陈-西蒙斯耦合常数与总有效旋转角,发现Planck联合ACT可得到约7σ的非零旋转角探测。
2025-11-14 astro-ph.CO