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
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
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
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
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
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
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
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
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
Cosmological viable models in $f(T,B)$ gravity as solutions to the $H_0$ tension
在这项工作中,我们提出了一个进一步的研究Telepallel引力宇宙学。我们证明,根据目前的天体物理数据(CC+万神殿+BAO采样器与宇宙后期测量SH0 ES + H0 LiCOW),一个$f(T,B)$理论可以提供另一种解释的振荡行为的暗能量状态方程时,适用于较晚的时间。本文提出的四个$f(T,B)$宇宙学可行模型可以经历一个后期加速的时代,并沿着幻影分割线的过渡再现精华和幻影制度,使该理论成为一个很好的方法来修改标准的$Λ$ CDM模型。
2020-06-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
A thorough investigation of the prospects of eLISA in addressing the Hubble tension: Fisher Forecast, MCMC and Machine Learning
本研究深入分析了eLISA引力波任务在中红移下解决哈勃张力的能力,通过Fisher分析、MCMC和高斯过程三种方法对比发现,eLISA能实现亚百分比级哈勃常数约束,并预测了不同模型张力的变化。
2023-05-27 astro-ph.CO astro-ph.IM 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
$Λ_{\rm s}$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
Cosmological Constant Problem and $H_0$ Tension in Void-dominated Cosmology
在本工作中,我们研究了空主导宇宙学方案\cite{Yusofi:2022hgg}中的宇宙学常数问题和哈勃张力。为了这个目标,我们首先将宇宙网中的宇宙空洞视为早期普朗克尺度和晚期大尺度下相互连接的理想球形气泡。通过对每个宇宙空洞的启发式计算,我们得到了特定的质量密度和宇宙学常数,它们在任何尺度上都与整个宇宙处于同一数量级。所得到的宇宙学常数值因尺度而异。结果表明,目前的宇宙学常数与普朗克尺度之间存在着大致$\sim 10^{22}$差异。最后,它将表明,宇宙气泡的表面张力之间的微小差异可能会解释之间的张力本地和全球的测量$H_{\rm 0}$。
2022-08-25 astro-ph.CO
A Cosmological Underdensity Does Not Solve the Hubble Tension
哈勃张力的一个潜在解决方案是假设银河系位于物质密度不足的中心附近。我们通过包含宇宙学常数($Λ$ LTB)的Lemaitre-Tolman-Bondi形式主义来模拟这种情况,并考虑物质密度分布的广义高斯参数化。我们约束密度不足和背景宇宙学的数据集的组合:万神殿样本的Ia型超新星(包括完整的目录和红移分仓版本),收集的重子声学振荡数据点和距离先验提取的最新普朗克数据发布。对分组超新星的分析表明,人们倾向于选择一个大小约为300 Mpc的$-13 \%$密度下降,有趣的是,这与根据星系分布的独立分析已经确定的所谓KBC空洞的预测相匹配。与完整的万神殿样品获得的约束,而不是兼容的均匀宇宙学,我们解释这个根本不同的结果作为一个警示故事的潜在偏见引入采用分仓超新星数据集。我们通过分析超新星的B波段绝对星等的约束来量化哈勃张力的改善程度,这为$H_0$的本地测量提供了校准。由于没有观察到显着的差异与标准$Λ$ CDM宇宙学进行类似的拟合,我们的结论是,潜在的局部欠密度的存在并没有解决的紧张局势,并没有显着降低当前的超新星约束$H_0$。
2022-07-06 astro-ph.CO gr-qc hep-th
$H_0$ Tension in Torsion-based Modified Gravity
本文在基于挠率的修正引力框架下,利用指数型拉格朗日函数和多类宇宙学观测数据约束哈勃常数,发现结果部分缓解了H0张力并为解决该问题提供了新方向。
2023-06-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Questioning the $H_0$ tension via the look-back time
考虑到宇宙学回望时间,研究了哈勃张力。具体来说,考虑一个在标准宇宙学中广泛使用的单一方程,有可能恢复SH0ES和普朗克合作报告的哈勃常数$H_0$的两个值:前者是通过宇宙学阶梯方法(例如造父变星,超新星IA型)获得的,后者是通过测量宇宙微波背景获得的。此外,文献中获得的其他值也是通过相同的方法获得的。我们的结论是,哈勃张力可以被删除,如果回望时间是正确的红移进行测量。
2023-03-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Cosmological cluster tension
星系团的丰度是一个经典的宇宙学探测器,它对结构的几何特征和生长速率都很敏感。由普朗克测量的星系团的丰度已被发现在张力与LCDM模型的预测归一化到普朗克CMB波动功率谱。同样的张力出现在X射线团的局部丰度。大质量中微子和修正引力是解决这种张力的两种可能的解决方案。或者,其他选择包括在选择程序中或在簇的质量校准中的偏差。我们提出了一项研究,根据我们最近的工作,更新目前的情况下,这一主题,并讨论各种选择的可能性。
2018-05-17 astro-ph.CO
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
Genuine Cosmic Hair
我们表明,渐近未来deSitter(AFdS)时空携带“真正的”宇宙头发,信息是类似于渐近平坦时空的质量和角动量,并表征如何AFdS时空接近其渐近形式。我们定义了新的“宇宙张力”与未来的渐近空间平移对称性,这是分析的ADM质量和张力的渐近平面AdS时空的延续,并测量领先的各向异性修正各向同性,指数deSitter膨胀率。一个宇宙学Smarr关系,持有AFdS时空具有精确的空间平移对称性,推导。这个公式涉及宇宙学的张力,这是在未来的无穷大,宇宙学的性质在早期的时候,连同一个“宇宙体积”的贡献,这是类似于热力学体积的AdS黑洞。不同空间方向的Smarr关系意味着,两个方向之间的膨胀率在后期的差异是以一种简单的方式与它们在早期的差异有关。因此,关于非常早期宇宙的信息可以从宇宙头发中推断出来,这可能在后期的deSitter阶段被观察到。宇宙学的张力电荷和相关的量进行评估的Kasner-deSitter时空,作为我们的主要例子。
2016-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
Combining pre- and post-recombination new physics to address cosmological tensions: case study with varying electron mass and sign-switching cosmological constant
本文通过案例研究表明,结合变化电子质量和变号宇宙学常数等重组前后新物理仍无法解决哈勃张力,并揭示物质密度参数Ωm在其中的关键制约作用。
2024-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Addressing the Hubble tension with Sterile Neutrino Dark Matter
Indian Institute of Technology Kanpur(坎普尔印度理工学院)
本文提出通过无味中微子暗物质与标量场耦合,解决哈勃张力问题,并预测未来X射线任务可完全探测该参数空间。
2026-08-19 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Cosmological Constraints on DGP Braneworld Gravity with Brane Tension
我们执行马尔可夫链蒙特卡罗分析的Dvali-Gabadadze-Porrati braneworld引力的自加速和正常的分支。通过采用参数化的后弗里德曼引力描述,我们利用所有的宇宙微波背景数据,包括最大的尺度,它与星系的相关性,除了超新星距离和哈勃常数的几何约束。我们发现,在这两个分支膜张力或宇宙学常数是需要在高的意义,没有证据的独特Dvali-Gabadadze-Porrati修改。因此,在95%CL处,在有和没有空间曲率的不确定性的情况下,交叉尺度必须大大大于哈勃尺度H_0 r_c > 3和3.5。在空间曲率的情况下,星系互相关在很大程度上帮助了正常分支的限制,这突出了它在约束引力红外修正方面的重要性。
2009-09-28 astro-ph.CO gr-qc
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
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
Composite running vacuum in the Universe: implications on the cosmological tensions
本文介绍了基于量子场论的运行真空模型(RVM)及其复合暗能量扩展(如$w$XCDM),该模型通过混合运行真空与“幻影物质”,显著提升了宇宙学数据拟合质量,有效缓解了生长张力,并在使用2D BAO数据时完全消除了$H_0$张力。
2024-11-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmic voids and the kinetic analysis. V. Hubble tension, the cosmological constant and aperiodic filaments
Center for Cosmology and Astrophysics, Alikhanian National Laboratory(阿利哈尼扬国家实验室宇宙学与天体物理中心);Yerevan State University(埃里温国立大学);Sapienza Universita di Roma(罗马智慧大学);Keldysh Institute of Applied Mathematics of RAS(俄罗斯科学院凯尔迪什应用数学研究所)
本文通过Vlasov动力学方法研究局部宇宙结构,揭示哈勃张力源于局部与全球流动的非重合哈勃参数,并提出非周期性结构的形成机制。
2025-11-27 astro-ph.CO gr-qc
Exploring the Hubble Tension: A Novel Approach through Cosmological Observations
针对ΛCDM模型的哈勃张力问题,研究提出引入随红移以(1+z)^n(0<n<3)变化的额外能量源的新方案,经多类宇宙学观测检验,该方案能调和H₀测定差异且与相关观测数据一致。
2023-10-05 astro-ph.CO gr-qc
Return of Harrison-Zeldovich spectrum in light of recent cosmological tensions
针对哈勃张力,本文基于近期观测发现支持谱指数 $n_s=1$ 的哈里森-泽尔多维奇谱回归的强证据,并指出CMB-S4实验可最终确证。
2023-11-19 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
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
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
Possible modification to standard cosmological model to resolve tension with Hubble constant values
从早期和晚期宇宙数据中获得的哈勃常数值之间的矛盾对现代宇宙学提出了重大挑战。考虑了平坦均匀各向同性宇宙学ΛCDM模型的可能修正,其中宇宙包含暗能量、冷重子物质和暗物质.它们是以广义相对论为基础的,并满足两个要求:(1)由再结合时的哈勃参数值,按平坦ΛCDM模型公式计算的哈勃常数值应等于低重移观测值的92%;(2)ΛCDM模型的偏差不应导致与天文观测及其估计相矛盾的效应。分析表明,选择的机会很少。要么我们应该考虑带有负压的DM-- \r{ho}_{dm} c^2 p_{dm} <0,它对宇宙的演化和DM的观测表现影响很小,要么我们应该承认新物质的产生机制,例如通过DE的衰变。
2021-10-13 astro-ph.CO gr-qc
Anti-de Sitter $\to$ de Sitter transition driven by Casimir forces and mitigating tensions in cosmological parameters
本文提出用体空间场的卡西米尔力解释宇宙学常数在红移约2处从反德西特到德西特的符号转变,以缓解 $H_0$ 和 $S_8$ 张力,并用熵论证支持 AdS 到 dS 跃迁需伴随物种标度降低的猜想。
2024-06-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Relaxing cosmological tensions with a sign switching cosmological constant
最近的猜想起源于渐变暗能量,宇宙最近从反德西特真空到德西特真空过渡,我们的启发,扩展的宇宙学常数($Λ_{\rm s}$),开关在一定的红移$z_\dagger$的符号的$Λ$ CDM模型,我们称之为$Λ_{\rm s}$ CDM。我们讨论了这个模型的结构和理论特征,发现在保证$Λ_{\rm s}$ CDM与CMB数据一致的条件下,(i)宇宙单调膨胀的条件隐含着$z_\dagger\gtrsim1.1$,(ii)$H_0$和$M_B$(Ia型超新星绝对星等)值与$z_\dagger$呈负相关,并达到$z_\dagger=1.5$的$H_0\approx74.5~{\rm km\, s^{-1}\, Mpc^{-1}}$和$M_B\approx-19.2\,{\rm mag}$,与SH 0 ES测量一致,和(iii)$H(z)$呈现出与Ly-$α$测量的极好拟合,条件是$z_\dagger\lesssim 2.34$。我们进一步研究模型的约束条件,通过使用完整的普朗克CMB数据集,有和没有BAO数据。我们发现,单独的CMB数据并不约束$z_\dagger$,但CMB+BAO数据集有利于$Λ_{\rm s}$的符号转换提供的约束:$z_\dagger=2.44\pm0.29$(68%CL)。我们的分析表明,$z_\dagger$的下限和上限分别由Galaxy和Ly-$α$ BAO测量控…
2021-12-04 astro-ph.CO gr-qc
Late time transitions in the quintessence field and the $H_0$ tension
我们考虑一个从类物质态到宇宙学常数态的过渡态的精粹场。我们的目标是缓解目前哈勃率测量中的紧张局势,我们评估适当扩大的$Λ$ CDM模型,以包括我们的精华领域对宇宙学观测。该模型不涉及我们提出的范围。这个结果使我们能够排除一类典型的模型作为解决哈勃常数测量中的张力。
2019-09-19 astro-ph.CO gr-qc
Resolving the Hubble tension at late times with Dark Energy
本文研究了利用暗能量解决哈勃常数张力的方法,分析了暗能量对晚期宇宙学观测量的影响,并探讨了晚期测量对相关暗能量模型的约束及这些模型的性能表现。
2023-09-13 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
Quintessential Cosmological Tensions
根据最近的数据,出现了几个宇宙学的紧张局势,最明显的是在参数$H_0$和$σ_8$的推论。我们探讨缓解这两个紧张局势的可能性{ \it同时}通过阿尔布雷希特Skordis的“精髓”的潜力。该场可以减小声音视界$r_s^*$的大小,同时在物质密度波动主导今天的能量密度预算之前抑制物质密度波动的功率。有趣的是,这组丰富的动力学完全由一个自由参数控制,这个自由参数是普朗克单位的$\mathcal{O}(10)$。我们发现,$H_0$的推断值可以增加,而$σ_8$的推断值可以减少,无论是由$\approx 1σ$相比,$Λ$ CDM的情况。然而,最终该模型是不利的普朗克和BAO数据单独相比,标准的$Λ$ CDM模型,一个$Δχ^2 \approx +6$。当包括大尺度结构和超新星数据时,$Δχ^2 \approx +1$。我们注意到,在历史上,很多注意力都集中在将三个角标度$θ_D$、$θ_{EQ}$和$θ_s^*$保持为其$Λ$ CDM值上。我们的工作提出了一个例子,虽然这样做确实保持了一个相对较好的适合CMB数据的数量增加的超相对论性的物种,它是先验不足以保持这样的适合在更一般的模型空间。
2022-07-21 astro-ph.CO 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
The Oscillatory Universe, phantom crossing and the Hubble tension
本文研究振荡尺度因子的宇宙学模型,发现其满足晚期观测约束,并能通过哈勃参数在当前时期附近的幽灵性增大来缓解哈勃张力。
2022-10-07 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
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
Addressing the $H_0$ tension through matter with pressure and no early dark energy
Università di Camerino(卡梅里诺大学);INAF - Osservatorio Astronomico di Brera(布拉拉天文台(意大利国家天体物理研究所));Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Perugia(意大利国家核物理研究院佩鲁贾分部);SUNY Polytechnic Institute(纽约州立大学理工学院);Al-Farabi Kazakh National University(阿尔法拉比哈萨克国立大学);ICRANet(国际相对论天体物理中心网络)
本文提出Hubble张力源于未计入的额外成分,即具有压力的物质,该成分在宇宙扩张历史中始终次主导,通过MCMC分析验证其存在,修正声学 horizon和背景扩张速率,不显著影响其他参数。
2025-06-13 astro-ph.CO gr-qc
Non-minimal dark sector physics and cosmological tensions
我们探讨是否需要非标准的暗区物理来解决现有的宇宙学紧张局势。我们认为,在组合的属性是暗物质和暗能量成分之间的相互作用,和一个暗能量状态方程$w$不同于典型的宇宙学常数$w=-1$。原则上,这两个参数是独立的。在实践中,为了避免早期的超视界不稳定性,它们的允许参数空间是相关的。我们根据2019年普朗克CMB结果和Riess等人(R19)的Cepheid校准的局部距离阶梯$H_0$测量以及最近的BAO和SNeIa距离数据分析了三类扩展的相互作用暗能量模型。我们发现,在精粹耦合暗能量模型,其中$w > -1$,两个暗扇区之间的非零耦合的证据可以超过$5σ$的意义。另一方面,在幻影耦合暗能量模型中,不存在对非零暗扇区耦合的这种偏好。我们考虑的所有模型都显著地提高了哈勃常数的值,缓解了$H_0$的紧张。低红移BAO和SNeIa测量的增加留下了一些与R19的残余张力,但在一个可以通过统计波动来证明的水平上。贝叶斯证据的考虑温和地不赞成耦合的精髓和幻影模型,而温和地赞成耦合真空的情况下,即使在考虑后期的数据集。我们的结论是,非最小的暗能量宇宙学,如耦合的精粹,幻影,或真空模型,仍然是一个有趣的路线软化现有的宇宙学紧张局势,即使当低红移数据集和贝叶斯证据的考虑。(摘要严重删节)
2020-02-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Emergent Unparticles Dark Energy can restore cosmological concordance
解决哈勃参数$H_0$和所谓的$S_8$参数的晚期和早期测量值之间的差异一直是精确宇宙学的一个挑战。目前有几种模式可以解决这些紧张关系,但很少有模式可以同时解决这些问题。在过去,我们曾建议班克斯-扎克/非粒子作为一个涌现的暗能量模型,并声称它可以改善哈勃紧张。在这项工作中,我们测试这一说法,并进行了可能性分析的模型和它的参数给出当前的数据,并将其与$Λ$ CDM。该模型提供了一个可能的解决方案的哈勃张力和软化的大尺度结构(LSS)的紧张局势,而不采用标量场或修改的引力部门。我们的分析表明,对于各种数据集的组合,$H_0 \sim 70 - 73$ km/sec/Mpc的值较高,而$S_8$的值略低。考虑普朗克CMB数据与万神殿样品和SH 0 ES先验相结合,分别降低了$H_0$和$S_8$对$0.96 σ$和$0.94 σ$的张力,最佳拟合$Δχ^2 \approx -10$恢复了宇宙学的一致性。其他数据集组合的可能性也有显著改善。该模型的证据是通过推断其参数之一是$x_0\simeq-4.36$。
2023-01-31 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Alleviating Cosmological Tensions with the Hadrosymmetric Twin Higgs
University of Tehran(德黑兰大学);Korea Institute for Advanced Study (KIAS)(韩国高等研究院);Sharif University of Technology(沙里夫理工大学)
强子对称孪生希格斯(HTH)模型通过引入孪生扇区的三代夸克,自然解决了小层次问题,并在宇宙学上缓解了哈勃常数和物质聚集振幅的张力。
2026-06-29 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Addressing the Hubble tension in Yukawa cosmology?
该研究利用引力子波长的不确定性关系解释哈勃常数随红移的变化,指出哈勃张力源于测量固有的量子力学限制,并暗示引力子质量可能随尺度变化。
2024-08-21 astro-ph.CO gr-qc
A Friendly Phantom: Late-time AdS-to-dS transition and cosmological tensions
Istanbul Technical University(伊斯坦布尔理工大学);University of Ioannina(约阿尼纳大学);Deutsches Zentrum für Astrophysik(德国天体物理中心);Odessa National University(敖德萨国立大学)
提出 Ph-Λ_sCDM 模型,通过幻影标量场在双曲正切势上演化,实现暗能量密度的平滑镜像 AdS 到 dS 转变,避免大撕裂奇点,有望缓解多种宇宙学张力。
2026-06-09 astro-ph.CO gr-qc hep-ph