Reconstructing the redshift evolution of Type Ia supernovae absolute magnitude
本研究采用高斯过程方法重构Ia型超新星绝对星等的红移演化,发现重构结果与常数兼容,但与局部测量存在3.2σ偏离,并在修改引力理论背景下揭示了偏离广义相对论的约3σ张力。
2025-07-12 astro-ph.CO
Sample Variance for Supernovae Distance Measurements and the Hubble tension
最近用超新星对哈勃常数进行的局部测量所得出的数值与用宇宙微波背景辐射(CMB)或用重子声学振荡(BAO)和大爆炸核合成(BBN)约束所作的预测相差$\sim$ 5 $σ$(统计误差),而后者本身是一致的。与其他探测器相比,超新星覆盖的有效体积很小,因此考虑样本方差(通常也称为宇宙方差)是否是偏移的重要贡献者是很有趣的。我们考虑了四种计算样本方差的方法:(i)应用于光度距离的微扰理论,这是文献中考虑的最常用的方法;(ii)宇宙学参数的微扰,这通常用于减轻N体模拟中的超样本协方差;(iii)基于微扰球面礼帽区域之间方差的新方法;(iv)使用数值N体模拟。所有给出一致的结果表明,对于万神殿超新星样本,样本方差只能导致$H_0$的波动的顺序$\pm1$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$或less. While这本身不是一个新的结果,所使用的方法之间的协议增加了其鲁棒性。此外,看看不同的方法如何组合在一起也是有启发性的。我们还调查了内部方差的$H_{0}$测量使用SH 0 ES和万神殿的数据。通过寻找相对半球测量值之间的偏移,我们发现与CMB偶极子重合的方向具有比相对半球高约4 km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$的$H_{0}$测量。我们将此与大量的模拟进行比较,发现这种不对称的大小在统计上是可能的,但方向的偏好可能表明需要进一步校准。
2022-07-06 astro-ph.CO
Revisiting the Concordance $Λ$CDM model using Gamma-Ray Bursts together with Supernovae Ia and Planck data
本文通过结合伽马射线暴、超新星和普朗克数据,利用三维基本平面关系检验哈勃常数张力,发现表观3.14σ张力在红移演化校正后降至2.26σ,表明校正选择偏差的重要性。
2024-07-17 astro-ph.CO astro-ph.HE
Absolute-Magnitude Distributions of Supernovae
给出了七种超新星类型的绝对星等分布。这里使用的数据主要来自Asiago超新星目录,但补充了其他数据。我们解释了前景星系和宿主星系的灭绝。自举法用于校正样本的Malmquist偏倚。另外,我们生成体积有限的样本,仅限于100 Mpc内的事件。我们发现,超亮事件(M_B < -21)只占偏差校正样本中所有超新星的0.1%。亚亮事件(M_B > -15)约占3%。正态Ia分布是最亮的,平均绝对蓝等为-19.25。IIP分布最暗,为-16.75。
2014-03-23 astro-ph.CO astro-ph.SR
Effects of type Ia supernovae absolute magnitude priors on the Hubble constant value
本研究系统分析Ia型超新星峰值绝对星等先验对哈勃常数测量的影响,发现不同先验导致哈勃常数均值2%-7%的相对变化,宽松先验下结果与Planck 2018及SH0ES结果一致,且结论在不同模型下稳健。
2024-02-28 astro-ph.CO
$S_8$ from peculiar velocities: agreement with Planck for Tully--Fisher and supernovae, tension for the fundamental plane
University of Oxford(牛津大学)
利用Tully-Fisher关系、基本平面和Ia型超新星三种距离指示器推导异常速度,S_8值与Planck一致,但基本平面结果存在系统误差需进一步检验
2026-07-02 astro-ph.CO
A doublet of cosmological models to challenge the H0 tension in the Pantheon Supernovae Ia catalog
研究通过 Pantheon 与 Pantheon+ SNe Ia 分箱拟合比较 $S$CDM 和 $Λ$CDM,发现 $H_0$ 随红移显著下降,提示缓解 H0 张力需采用减速度参数更低的模型。
2024-12-06 astro-ph.CO
Effect of Peak Absolute Magnitude of Type Ia Supernovae and Sound Horizon Values on Hubble Tension using DESI results
本研究利用DESI等数据,通过应用Ia型超新星峰值绝对星等和声学视界的数据驱动先验,揭示了两者间的简并性如何影响哈勃常数测量,发现在特定先验下哈勃张力可降至1.2-2σ。
2025-04-23 astro-ph.CO
The Absolute Magnitudes of Type Ia Supernovae in the Ultraviolet
本文用Swift紫外/光学望远镜在紫外波段观测到的14颗邻近(红移z = 0.004- 0.027)Ia型超新星(SNe~Ia)的绝对星等和光变曲线形状。颜色和绝对星等的计算都使用了标准的银河系(MW)消光定律和一个大麦云云,已被修改的星周散射。我们发现,与中紫外滤光片(uvm 2 ~2000-2400 A)相比,近紫外滤光片(uvw1_rc在去除可见光后覆盖~2600-3300 A,u ~3000- 4000 A)的行为非常不同。uvw 1_rc-b颜色显示约0.3 mag的散射,而uvm 2-b散射接近0.9 mag。同样,虽然相邻滤光片之间的颜色散射在光学中很小,在近紫外中稍大,但uvm 2-uvw 1颜色中的大散射意味着在2600 A以下光谱可变性明显更大。我们发现,在近紫外线的绝对幅度在峰值亮度正常超新星Ia在我们的样品中与光学衰减率与0.4 MAG的散射,可比的光学在我们的样品中发现。然而,在中紫外线的散射较大,约1等,可能表明金属丰度的差异。我们发现,无论是紫外光曲线的形状或紫外线的颜色和紫外线的绝对幅度之间没有很强的相关性。对于较大的样本,紫外光度可能是有用的,作为一个额外的约束,以帮助确定距离,消光和金属丰度,以提高超新星Ia作为标准蜡烛的实用性。
2010-07-27 astro-ph.CO
Hubble tension and absolute constraints on the local Hubble parameter
从McCrea-Milne和Zeldovich的两种独立的方法中,我们可以完全恢复与Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker几何膨胀宇宙的相对论方程相对应的集合方程。牛顿方程组和相对论方程组虽然相似,但在内容上有一个主要区别,因此定义了两种流,局部流和全局流,从而自然地揭示了宇宙学常数Λ存在时的哈勃张力。由此,我们获得了对本地哈勃参数的下限和上限值的绝对约束,分别为\sqrt{Λc^2/3} \simeq 56.2$和\sqrt{Λc^2} \simeq 97.3(km/sec Mpc^{-1})。揭示了与宇宙学模型中所谓的最大力-张力问题的联系。
2021-09-02 astro-ph.CO gr-qc
Late time interacting cosmologies and the Hubble constant tension
在这篇手稿中,我们重新评估了相互作用的暗物质-暗能量模型在解决哈勃常数张力方面的潜力。这些模型已经被提出,但也被质疑作为$H_0$问题的可能解决方案。在这里,我们将根据宇宙学观测来研究几种相互作用的场景,重点关注超新星数据校准所发挥的重要作用。为了重新评估相互作用的暗物质-暗能量的情况下,在缓解哈勃常数的紧张局势的能力,我们系统地面对他们的理论预测使用前超新星Ia绝对星等$M_B$,这已被认为是更强大的,当然比使用前的哈勃常数$H_0$较少的争议。虽然一些数据组合并没有显示出任何偏好的相互作用的黑暗部门,并在其中一些情况下,集群$σ_8$紧张的星系,相互作用的宇宙学与暗能量状态方程$w<-1$是首选的规范$Λ$ CDM图片,即使与CMB数据单独也提供了$σ_8$的值与弱透镜调查的完美协议。未来的宇宙学调查将通过精确测量暗能量状态方程及其假定的红移演化来测试这些奇异的暗能量宇宙学。
2022-07-19 astro-ph.CO
Dark sector interaction and the supernova absolute magnitude tension
人们已经深入讨论了宇宙动力学在晚期的变化是否能够解决$H_0$张力。另一方面,也有人认为$H_0$张力实际上是超新星绝对星等$M_B$的张力。在这项工作中,我们鲁棒地约束$M_B$使用Pantheon超新星Ia(SN)的样品,重子声学振荡(BAO),和大爆炸核合成(BBN)的数据,并评估$M_B$张力通过比较三个理论模型,即标准的$Λ$ CDM,$w$ CDM和暗能量(DE)和暗物质(DM)之间的非引力相互作用(IDE)。我们发现,IDE模型可以解决$M_B$张力与耦合不为零,在95\% CL,确认所获得的结果使用$H_0$前。
2021-09-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Is there really a Hubble tension?
在万神殿汇编中报告的150颗Ia型超新星的日心红移($z_\mathrm{hel}$)与JLA汇编中的相应值有很大的差异。这两个星表都包括对超新星红移和星等的修正,以说明日心坐标系相对于“宇宙微波背景静止坐标系”的运动,以及对本地星系相对于该坐标系的定向相干整体运动的修正。后者是采用特殊速度的建模,假设$Λ$ CDM宇宙学模型,但仍然提供了与该模型不一致的剩余整体流动的证据(这意味着所观察到的宇宙实际上是各向异性的)。直到最近,万神殿星表中这种特殊的速度修正都是在红移超过0.2时进行的,尽管没有数据可以作为这种修正的基础。我们研究了这些棘手的问题的影响4.4 $σ$之间的差异的哈勃常数$H_0 = 67.4 \pm 0.5$ km/s/Mpc推断从观测的CMB各向异性普朗克假设$Λ$ CDM,和测量的$H_0 = 73.5 \pm 1.4$ km/s/Mpc的SH 0 ES项目,扩大本地距离阶梯使用Ia型超新星。使用与后一项研究相同的方法,我们发现,对于Pantheon和JLA之间红移不一致的超新星与$Δz_\mathrm{hel} > 0.0025$,Pantheon红移有利于$H_0 \simeq 72$ km/s/Mpc,而JLA红移有利于$H_0 \simeq 68$ km/s/Mpc。因此,超新星Ia数据集之间的差异足以破坏所声称的“哈勃张力”。我们进一步注意到,在多个数…
2021-06-28 astro-ph.CO
Model-independent measurement of the Hubble Constant and the absolute magnitude of Type Ia Supernovae
本研究提出一种不依赖宇宙学模型的非局域方法,联合HII星系平移哈勃图与Ia型超新星哈勃图推断哈勃常数,发现其仅与Ia超新星B波段绝对星等强简并,可通过独立约束该星等提升精度,方法可扩展至高红移。
2025-06-17 astro-ph.CO
The Hubble Constant from Blue Type Ia Supernovae
DARK, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);INAF, Osservatorio Astronomico di Capodimonte(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台)
本文利用蓝型Ia超新星数据确定哈勃常数,发现其值比使用全部超新星数据低约3km s⁻¹ Mpc⁻¹,与宇宙微波背景测量一致,暗示尘埃校正系统误差可能影响标准超新星宇宙学。
2026-03-31 astro-ph.CO
Universal distance modes from DESI BAO and Type Ia supernovae: what do cosmological rulers actually measure?
Institute for Advanced Study(高等研究院)
通过SVD分解DESI BAO和三种超新星数据的低红移距离测量,识别主导线性方向并定位与LCDM CMB预测的张力,发现主要方向测量Omega_m h^2,且张力主要集中于此。
2026-06-29 astro-ph.CO
Tension in the Void: Cosmic Rulers Strain Inhomogeneous Cosmologies
提出了替代暗能量的非均匀Lemaître-Tolman-Bondi(LTB)模型的新约束,重点关注具有空间独立大爆炸和重子分数的绝热剖面。根据渐近值计算了早期的重子声学振荡(BAO)标度,然后根据背景度规的测地线将BAO标度投影到不同的红移。此外,一个独立的模型的方法来约束当地的膨胀率使用超新星光度的先验。利用最新的WiggleZ合作组BAO观测数据和哈勃空间望远镜的局域膨胀率,结合Union-II Ia型超新星观测数据和宇宙微波背景声学峰的位置和高度,采用Markov链蒙特卡罗方法研究了Ω {out}=1和Ω {out} \leq 1的绝热GBH物质剖面所描述的宇宙学.在较高红移处添加BAO数据大大增加了它们的约束能力,并代表了此类模型的一个新缺点,产生了局部密度参数Ω_{in}>0.2的值,与使用超新星发现的值Ω_{in}<0.15相差3σ。这种情况并没有改善,如果渐近平坦性假设下降,贝叶斯分析表明,约束GBH模型被排除在高置信度。我们强调,这些都是纯粹的几何探针,只是最近才成为足够的约束,独立地排除了整个类的绝热LTB模型。
2012-08-17 astro-ph.CO
The pursuit of the Hubble Constant using Type II Supernovae
本文系统综述了利用II型超新星作为独立河外距离指示器测量哈勃常数的方法、理论、校准挑战及最新测量结果,以应对哈勃常数紧张问题。
2023-05-26 astro-ph.CO
Shedding new light on the Hubble constant tension through Supernovae Ia
本研究通过将Pantheon Ia型超新星样本分箱并拟合哈勃常数随红移的演化,发现$H_0$以最高5.8σ显著性递减,提示$f(R)$修正引力可能解释哈勃常数张力。
2023-12-29 astro-ph.CO astro-ph.HE
On the use of the local prior on the absolute magnitude of Type Ia supernovae in cosmological inference
在非常低的红移($z<0.1$)处突然发生幻影跃迁之前,暗能量一直表现为宇宙学常数,这似乎解决了哈勃常数的局域和高红移测定之间的>4 $σ$不一致,同时保持了$Λ$ CDM模型相对于其他观测量的唯象成功。在这里,我们证明了这样一个小棍状的暗能量不能解决$H_0$危机。其基本原因是用于导出局域$H_0$约束的超新星绝对星等$M_B$与拟合超新星、BAO和CMB数据所必需的$M_B$不相容,并且这种不一致不能通过在极低红移处的突然幻影跃迁来解决。我们利用这个例子来说明为什么在统计分析中最好采用$M_B$上的先验作为$H_0$上的先验的替代。这三个原因是:i)避免对低红移超新星进行潜在的重复计数,ii)避免假设宇宙学的有效性,特别是将减速参数固定为标准模型值$q_0=-0.55$,iii)在分析中包括$M_B$受局部校准约束的事实,否则在分析中会忽略的信息,使模型选择和参数约束都有偏差。我们提供了$M_B$相对于最近的万神殿和DES-SN 3 YR超新星目录的先验。我们还提供了一个高斯联合先验的$H_0$和$q_0$推广的先验$H_0$由SH 0 ES。
2021-04-24 astro-ph.CO
The KBC Void: Consistency with Supernovae Type Ia and the Kinematic SZ Effect in a $Λ$LTB Model
从近红外线的标准化光度密度中,有大量且不断增加的观测证据表明,局部宇宙在数百兆秒差距的尺度上是欠密度的。我们测试我们的参数化的观测数据,这样一个“空”是兼容的最新的超新星Ia型数据和约束的视线奇特的速度运动的星系团相对于宇宙微波背景休息帧,被称为线性运动学Sunyaev-Zel 'dovich(KSZ)的影响。我们的研究是基于Keenan,Barger和Cowie(KBC)观察到的大局部空洞(LLV)径向分布和基于具有非零宇宙学常数的Lemaintre-Tolman-Bondi模型($Λ$ LTB)的理论空洞描述。通过与217颗Ia型低红移超新星在红移范围$0.0233 < z < 0.15$内的比较,我们发现与KBC LLV相关的径向尺度上的测量光度距离-红移关系的一致性。我们评估的影响,KBC LLV在光的“本地”和“宇宙”的哈勃常数,$H_{0}$测量之间的紧张局势。我们发现,当KBC LLV的存在是完全占,这种紧张局势是减少从$3.4σ$到$2.75σ$。我们发现,以前的线性kSZ约束,以及新的南极望远镜(SPT)和阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT),是完全兼容的KBC LLV的存在。
2018-01-30 astro-ph.CO
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
Does $Λ$CDM really be in tension with the Hubble diagram data?
在这篇文章中,我们进一步阐述了$Λ$ CDM“张力”,最近提出的作者\cite{Lusso:2019akb,Risaliti:2018reu}。我们将Ia型超新星(SNIa)与类星体(QSO)和伽马射线暴(GRB)数据相结合,以重建一个模型无关的哈勃图,尽可能高的红移。具体地说,无论是在SNIa或SNIa/类星体数据的情况下,我们发现从高斯过程中提取的宇宙动力学参数的当前值是一致的$Λ$ CDM。在分析中,我们发现了一个张力,但并不像\cite{Lusso:2019akb, Risaliti:2018reu}中提到的那样显著。最后,我们认为,在提取光度距离的核函数的选择可能会影响张力的量。
2020-07-19 astro-ph.CO
Measurements of the Hubble Constant with a Two Rung Distance Ladder: Two Out of Three Ain't Bad
通过与几何测量相关的恒星距离校准Ia型超新星的三阶梯距离阶梯,提供了对哈勃常数的最高精度直接测量。鉴于哈勃望远镜的张力,测试距离阶梯的各个组成部分是很重要的。为此,我们报告了由SH 0 ES团队测量的35个河外造父变星宿主的哈勃常数的测量结果,使用它们的距离和红移cz < 3300 km /s,而不是任何更遥远的Ia型超新星,来测量哈勃流。造父变星的距离是在银河系、NGC 4258和大麦云星云中进行几何校准的。特殊的速度是一个重要的来源,系统的不确定性在z $\sim$ 0.01,我们提出了一个形式主义,减轻和量化其影响,利用外部重建的密度和速度场附近的宇宙。我们确定了一个显着的不确定性来源于不同的假设,这个样本的选择标准,无论是距离或红移的限制,因为它是组装超过三十年。模拟这些假设产生的中心值范围从H 0 = 71.8到77.0 km/s/Mpc。结合四个最佳拟合选择模型得出H 0 = 73.1(+2.6/-2.3)km/s/Mpc作为基准结果,在与普朗克的$2.6σ$张力下。虽然Ia型超新星对于精确测量H 0是必不可少的,但这些超新星中未知的系统学不太可能是哈勃张力的来源
2022-04-22 astro-ph.CO
Cosmological intercept tension
Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)(中国科学院理论物理研究所);University of Chinese Academy of Sciences (UCAS)(中国科学院大学);Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)(亚太理论物理中心)
研究通过观测数据直接评估超新星数据集中的截距,以区分晚期新物理与局部系统误差,发现DES-Y5中存在晚期截距张力,消除该张力可减少对动态暗能量的偏好。
2026-04-30 astro-ph.CO
Is there any measurable redshift dependence on the SN Ia absolute magnitude?
我们测试的宇宙学意义的不同绝对大小的Ia型超新星使用万神殿汇编,通过重建不同的现象学方法,可以证明一个不同的绝对大小,但也基于宇宙空洞,修改后的重力模型和分仓方案的方法。在这项工作中考虑的所有情况下,我们发现与标准$Λ$ CDM模型的预期值很好的协议,没有新的物理的证据。
2020-06-09 astro-ph.CO
Multi-Parameter Transitions in Cosmological Calibrators: A Resolution to the Hubble Tension from SH0ES Data Analysis
本研究通过分析SH0ES数据,发现造父变星与SNIa的多个校准参数在约23 Mpc处存在一致跃迁,该模型能更好拟合数据,可通过校准非均匀性缓解哈勃张力,无需引入新物理。
2025-05-02 astro-ph.CO
Alleviating the Hubble Tension with a Local Void and Transitions of the Absolute Magnitude
本文通过结合局部空洞和绝对星等跃迁,利用Pantheon+ SNIa样本及Planck 2018 CMB数据,有效缓解了局部与高红移观测间的哈勃张力,且观测数据强烈偏好ΛLTB空洞模型。
2025-08-11 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Type II-P supernovae as standardised candles: improvements using near infrared data
我们提出了第一个近红外哈勃图的II-P型超新星,以进一步探讨其价值的距离指标。我们使用一个修改后的版本的标准化蜡烛的方法,依赖于II-P型超新星的绝对大小和它们的膨胀速度在高原阶段之间的紧密相关性。虽然我们的样本只包含12颗II-P超新星,而且它们必然是局部的(z < 0.02),但我们使用近红外JHK测光证明,有可能将哈勃图中的散射减少到0.1-0.15等。虽然这可能类似于Ia型超新星的分散,但我们警告说,这需要用哈勃流中更大的II-P超新星样本来证实。
2009-12-16 astro-ph.CO
Exploring Cosmological Tensions with Hubble Parameter Tomography via Linear Cosmography
Hofstra University(霍夫斯特拉大学);John L. Miller Great Neck North High School(约翰·L·米勒格瑞特尼克北高中)
本文通过线性宇宙图谱方法分析超新星数据,探索哈勃参数在宇宙加速期的振荡特征,为理解宇宙学紧张局势提供新思路。
2026-02-18 astro-ph.CO
Large-Distance Lens Uncertainties and Time-Delay Measurements of $H_0$
由于哈勃参数$H_0$的值之间的紧张关系,从宇宙微波背景(CMB)和超新星推断,注意力转向强透镜类星体的时间延迟。目前的时间延迟测量表明$H_0$的值更接近超新星,误差在百分之几的数量级,未来的测量旨在将误差降低到百分之几的水平。在这里,我们考虑的不确定性的质量分布在郊区的镜头。我们表明,这些可能会导致错误的推断$H_0$的百分之一的顺序,一旦占,将纠正$H_0$向上(从而稍微增加与CMB的紧张局势)。弱引力透镜和模拟可能有助于减少这些不确定性。
2017-11-14 astro-ph.CO
The Bayesian view of DESI DR2 with unimpeded: Evidence and tension in a combined analysis with CMB and supernovae across cosmological models
Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge(卡弗里宇宙学研究所,剑桥大学);Cavendish Laboratory, University of Cambridge(卡文迪许实验室,剑桥大学);Institute of Astronomy, University of Cambridge(天文学研究所,剑桥大学)
本文利用unimpeded框架对DESI DR2数据进行贝叶斯重分析,发现扩展模型在贝叶斯奥克舍剃刀惩罚下表现较弱,揭示了DESI DR2与Planck CMB联合分析中ΛCDM模型的偏好,以及DES-Dovekie校准对张力的影响。
2026-05-15 astro-ph.CO astro-ph.IM
Hubble tension and small-scale inhomogeneities on light propagation
Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas, Universidad Nacional de La Plata(拉普拉塔国立大学天文学与地球物理学学院);Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)(国家科学研究委员会);Instituto de Física, Universidade Federal da Bahia(巴伊亚联邦大学物理研究所);Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Física(布宜诺斯艾利斯大学理学院物理系);CONICET - Universidad de Buenos Aires, Instituto de Física de Buenos Aires (IFIBA)(布宜诺斯艾利斯大学布宜诺斯艾利斯物理研究所);Observatorio Nacional(国家天文台)
本文利用ZKDR近似研究小尺度不均匀性对光传播的影响,通过Pantheon+和H0LiCOW数据检验,发现该模型无法解决或缓解哈勃张量问题。
2026-06-23 astro-ph.CO
Confronting Cold New Early Dark Energy and its Equation of State with Updated CMB, Supernovae, and BAO Data
本研究利用更新的CMB、BAO和超新星数据约束冷新型早期暗能量模型及其扩展版本,发现该模型可显著降低哈勃张力,加入DESI新BAO数据后张力降至2.6σ,是解决哈勃张力的 promising 方案。
2025-01-15 astro-ph.CO hep-ph
$H_0$ Reconstruction with Type Ia Supernovae, Baryon Acoustic Oscillation and Gravitational Lensing Time-Delay
在平坦$Λ$ CDM模型的背景下,在局部距离阶梯值和\emph{Planck}宇宙微波背景测量之间存在持续的$H_0$ -张力,现在处于超过$\gtrsim 4σ$水平。利用三个低红移距离探测器的最新重子声学振荡、Ia型超新星和四个引力透镜时延观测数据,以独立于宇宙模型的方式重建了$H(z)$.我们采用$H(z)$的一般参数模型,并假设在拖曳时期,$r_{\mathrm s}$,从\emph{Planck}测量的声音地平线上的高斯先验。利用Pantheon SN Ia和BAO数据重建的$H_0$与\emph{Planck}平坦$Λ$ CDM值一致。当纳入GLTD数据时,$H_0$轻度增加,但仍与$\sim 2.5σ$水平的当地测量值不一致。我们的重建是盲目的暗部门在低红移,我们重申了早期的主张,哈勃紧张是不可能解决的低红移宇宙的能量预算修改。结合DESI和LSST的GLTD数据,我们预测了未来真实模拟BAO数据的约束能力,预计$\sim 38\%$将改善所推断的$H_0$的不确定性,使其达到$σ_{H_0} \approx 0.56$不确定性水平。
2020-01-29 astro-ph.CO
Narrowing down the Hubble tension to the first two rungs of distance ladders
针对哈勃常数张力,本文发现第二、三级超新星截距存在5σ张力,提出仅用前两级距离阶梯直接约束H0=73.4±1.0,排除第三级系统效应,将张力缩小至普朗克与前两级测量之间。
2025-03-05 astro-ph.CO
A new perspective on cosmology through Supernovae Ia and Gamma Ray Bursts
对我们宇宙的结构和未来演化的实际知识是基于宇宙学模型的使用,这些模型可以通过所谓的“探针”进行测试,即天体物理现象,具有特殊性质的物体或结构,可以帮助区分不同的宇宙学模型。在所有现有的探测器中,特别重要的是超新星Ia(SNe Ia)和伽马射线暴(GRB):前者被认为是迄今为止发现的最好的标准烛光之一,但受到可以观察到红移$z=2.26$的事实的影响,而后者是有希望的可观测烛光,已经观察到了$z=9.4$,甚至超过了迄今为止已知的最远的类星体,在$z=7.64$。标准烛光可用于检验宇宙学模型,并给出宇宙学参数的期望值,特别是哈勃常数值。哈勃常数受到所谓的\say{Hubble constant tension}的影响,这是一个在本地探测器测量的值和通过宇宙学探测器测量的值之间超过4 $σ$的差异。观测到的Ia超新星数量的增加,以及未来通过它们的相关性对伽玛暴的标准化,肯定会有助于缓解哈勃常数的紧张局势,并有助于解释更高红移下的宇宙结构。与超新星Ib/c有关的伽玛暴是未来标准化的一类有希望的伽玛暴,因为它们呈现出类似于超新星Ia类的特征,并且它们在X射线平台发射结束时的亮度与静止坐标系平台发射结束时的时间之间存在紧密的相关性。
2021-10-22 astro-ph.CO
Torsion cosmology in the light of DESI, supernovae and CMB observational constraints
Yangtze University(长江大学);Hebei Normal University(河北师范大学);Sun Yat-sen University(中山大学);National Centre for Nuclear Research(波兰国家核研究中心);Hunan Normal University(湖南师范大学)
基于torsion框架的宇宙学模型在DESI、超新星和CMB观测约束下,有效缓解了宇宙学紧张问题,提供了更符合观测的哈勃常数和物质聚类幅度。
2025-09-20 astro-ph.CO
Standardizing Type Ia Supernova Absolute Magnitudes Using Gaussian Process Data Regression
我们提出了一类新的模型Ia型超新星的时间演化的光谱能量分布(SED)和绝对星等:它们都建模为高斯过程描述的随机函数。SED和绝对量值的值是通过定义明确的回归处方定义的,因此数据直接告知模型。作为一个概念的证明,我们实现了一个模型,从附近的超新星工厂的分光光度时间序列的合成光度。峰值$B$亮度的绝对星等在$g$波段被校准到0.13等,在$z=0.25$蓝移的$i$波段被校准到低至0.09等,其中色散包括测量不确定性和特殊速度的贡献。该方法可应用于光谱时间序列的超新星,跨越一系列的红移,同时标准化超新星与拟合宇宙学参数。
2013-02-12 astro-ph.CO
Testing Dark energy models in the light of $σ_8$ tension
指出在$σ_8-Ω_m$测量中存在着CMB和LSS观测之间的张力。在本文中,我们表明$σ_8-Ω_m$观测可以用来检验暗能量理论。本文研究了两个模型:(1)$f(R)$引力的Hu-Sawicki(HS)模型和(2)动力学暗能量(DDE)的Chavallier-Polarski-Linder(CPL)参数化,这两个模型都满足超新星的约束条件。我们计算$σ_8$与这些模型的参数一致。我们发现,在$σ_8$中,普朗克CMB和大尺度结构(LSS)观测之间的张力(1)在HS模型中加剧,(2)在DDE模型中有所缓解。我们说明的重要性的$σ_8$测量测试修改后的重力模型。修改后的引力模型改变了团簇尺度上的物质功率谱,这也取决于中微子质量。给出了HS和DDE模型中中微子质量的束缚。
2018-04-19 astro-ph.CO
A New Master Supernovae Ia sample and the investigation of the $H_0$ tension
本文通过合并多个超新星 Ia 星表构建含 3714 颗样本的主样本,采用三种红移分箱和 MCMC 分析发现 $H_0$ 随红移呈下降趋势,提示可能存在天体物理演化、选择偏差或 $f(R)$ 引力等内禀物理效应。
2025-06-04 astro-ph.CO
On the Difficulties with Late-Time Solutions for the Hubble Tension
University of Michigan(密歇根大学)
研究指出,通过引入Ia型超新星绝对光度阶跃或破坏距离双关关系,可部分缓解哈勃张力,但效果有限。
2026-02-06 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
A 5% measurement of the Hubble constant from Type II supernovae
由造父变星校准的Ia型超新星(SNe~Ia)的哈勃-勒梅特常数的最严格的局部测量值不同于由$\sim 5σ$通过宇宙微波背景辐射({ \it Planck} $+Λ$ CDM)推断的值。这种所谓的“哈勃张力”已经被其他独立的方法所证实,因此似乎不是系统误差的可能后果。在这里,我们继续我们以前的工作,使用II型超新星提供另一个,很大程度上独立的方法来测量哈勃-勒梅特常数。从13 SNe~II的几何、造父变星或红巨星分支(TRGB)的主星系距离测量中,我们得到H $_0= 75.4^{+3.8}_{-3.7}$ \,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$(仅统计误差),与局部测量一致,但$\sim 2.0σ$与{ \it Planck} $+Λ$ CDM值不一致。仅用造父变星($N=7$),我们得到H $_0 = 77.6^{+5.2}_{-4.8}$ \,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$,而仅用TRGB($N=5$),我们得到H $_0 = 73.1^{+5.7}_{-5.3}$ \,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$ .通过我们的数据集的13个变体,我们得到了1.5\,km\,s $^{-1}$ \,Mpc $^{-1}$的系统不确定性估计。从这些变体中导出的中值与我们的基准模型产生的中值仅相差0.3\,km\,s $^{-…
2022-06-13 astro-ph.CO
A problem with the analysis of type Ia supernovae
Ia型超新星的光变曲线的宽度和大小可以用来测试宇宙学,它们提供了少数直接测量时间膨胀的方法之一。它表明,标准的分析,校准的光变曲线对休息帧的平均值(如SALT 2)删除所有的宇宙学信息校准的光变曲线。因此,用这些方法标定的Ia型超新星不能用来研究宇宙学。支持静态宇宙假说的主要证据是对Ia型超新星原始光变曲线宽度的测量没有显示出任何时间膨胀。SALT 2校准模板所示的固有波长依赖性也与无时间膨胀一致。使用静态宇宙学模型,原始Ia型超新星观测的峰值绝对星等也与红移无关。这些结果支持了静态宇宙的假设。
2018-01-24 astro-ph.CO
A rapid transition of $G_{\rm eff}$ at $z_t \simeq 0.01$ as a solution of the Hubble and growth tensions
从低红移和高红移观测得到的哈勃常数值的不匹配可能被重新解释为Ia型超新星光度的低红移和高红移测定之间的差异,后者的绝对星等要低$\approx 0.2$ ~等。在这里,我们提出相对有效引力常数$μ_G\equiv\frac{G_{\rm eff}}{G_N}$在$z_t\simeq 0.01$的快速转变可以解释本地超新星的低光度(高等),从而解决了$H_0$危机。一个以$μ_G = 1$为$z \lesssim 0.01$,而以$μ_G \simeq 0.9$为$z \gtrsim 0.01$的模型与局部引力约束基本一致,但会提高克拉塞卡质量,从而使$z \gtrsim 0.01$的Ia型超新星的绝对星等降低所需的$\approx 0.2$ ~有效引力常数的这种快速转变不仅可以解决哈勃张力,而且还有助于解决增长张力,因为它在不影响Planck/ $Λ$ CDM背景展开的情况下减少密度扰动的增长。
2021-07-03 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Supernovae Ia and Gamma-Ray Bursts together shed new lights on the Hubble constant tension and cosmology
本文通过分箱分析Pantheon样本发现哈勃常数随红移呈缓慢下降趋势,并结合伽马射线暴基本面关系等探针,为解决哈勃常数危机及探索高红移宇宙提供了新见解。
2023-09-11 astro-ph.CO astro-ph.HE
Concordance Cosmology?
我们提出了一个新的直观的度量两个实验之间的张力,并将其应用到几个数据集。虽然我们的指标是非最佳的,但如果检测到紧张的证据,这个证据是强大的,易于解释。假设一个平坦的$Λ$ CDM宇宙学模型,我们发现,有一个适度的$2.2σ$紧张之间的DES 1年的结果和${\it Planck}$测量的宇宙微波背景(CMB)。这种张力是由在晚期宇宙中观察到的结构数量与通过拟合${\it Planck}$数据预测的结构数量之间的差异驱动的,并且似乎与${\it Planck}$和哈勃速率的局部估计之间的张力无关。特别是,结合DES,重子声学振荡(BAO),大爆炸核合成(BBN),和超新星(SNe)的测量恢复哈勃常数和声音地平线符合${\it Planck}$,并在紧张与当地距离阶梯测量。如果这些不同的数据集之间的紧张关系持续存在,那么调和${\it all}$当前的数据可能需要以至少两种不同的方式打破平坦的$Λ$ CDM模型:一种涉及早期宇宙中的新物理,另一种涉及新的晚期宇宙物理。
2019-07-12 astro-ph.CO
A gravitational constant transition within cepheids as supernovae calibrators can solve the Hubble tension
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);University of Arizona(亚利桑那大学);Institute of Astronomy and Astrophysics, Academia Sinica(中央研究院天文及天文物理研究所)
本文提出在造父星作为校准器的背景下,引力常数G的近期变化可能解决哈勃张力,并通过观测数据验证了这一假设。
2024-04-10 astro-ph.CO astro-ph.SR gr-qc
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
Polarizations of CMB and the Hubble tension
未来对CMB偏振的精确测量可以为所谓的哈勃张力问题提供新的线索。哈勃张力来自于由两个不同距离阶梯确定的哈勃参数演变的差异。标准距离阶梯与造父变星和Ia型超新星的观测给出了较大的哈勃常数值,而反距离阶梯与宇宙微波背景和星系团中的重子声学振荡的观测给出了较小的哈勃常数值。哈勃参数的不同演化表明了宇宙再电离过程中自由电子密度的不同演化以及宇宙微波背景辐射的低-l偏振的不同大小,因为这些偏振主要是通过宇宙微波背景辐射光子与这些自由电子的汤姆逊散射产生的。在非平凡的含时暗能量状态方程下,研究了l < 12对CMB E模和B模偏振的影响.我们发现,标准距离阶梯的情况下,给出了更高的偏振功率比在LambdaCDM模型的预测。
2021-01-14 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
Sample variance in the local measurements of the Hubble constant
目前,从局部距离指标测量的哈勃常数$H_0$和从宇宙微波背景测量的$H_0$之间的紧张关系是宇宙学中最具争议的问题之一,因为它可能表明新的物理学或未知的系统学。在这项工作中,我们探讨是否可以缓解这种紧张局势的样本方差在当地的测量,使用哈勃体积的一小部分。我们使用一个大体积的宇宙学$N$体模拟模型的本地测量和量化的方差,由于当地的密度波动和样本选择。我们明确考虑到Ia型超新星的空间分布不均匀。尽管忠实的建模的意见,我们的研究结果证实了以前的研究结果,在当地的哈勃常数$(H_0^{\rm loc})$测量的样本方差是小的,我们发现$σ(H_0^{\rm loc})=0.31\,{\rm km\ s^{-1}Mpc^{-1}}$,几乎可以忽略不计的一部分的$\sim6\,{\rm km\ s^{-1}Mpc^{-1}}$必要的解释本地和全球$H_0$测量之间的差异。虽然$H_0$张力原则上可以用我们的局部邻域是半径为$\sim 150 \,\rm Mpc$的欠密度区域来解释,但这种空隙$(δ\simeq -0.8)$的极端欠密度使得它在$Λ$ CDM宇宙中非常不可能,而且它也违反了现有的观测约束。因此,即使考虑到Ia型超新星的不均匀选择,$Λ$ CDM宇宙中的样本方差也不能明显减轻$H_0$测量中的紧张局势。
2017-09-05 astro-ph.CO
The Hubble Constant determined through an inverse distance ladder including quasar time delays and Type Ia supernovae
上下文精确测定当今宇宙的膨胀率(用哈勃常数$H_0$表示)是现代宇宙学中最紧迫的挑战之一。假设$Λ$ CDM是平坦的,那么在4.4 $σ$水平上,使用普朗克的宇宙微波背景数据进行的高红移下的$H_0$推断与基于由超新星、造父变星和Ia型超新星(SNe Ia)组成的局部距离阶梯的测量结果不一致,通常被称为"哈勃张力"。独立的、对宇宙模型不敏感的方法来推断$H_0$是至关重要的。目标。我们应用一个反距离阶梯的方法,结合强透镜的时间延迟距离测量与超新星Ia数据。超新星Ia本身只是很好的相对距离指示器,但通过将它们锚定到强引力透镜上,可以获得对其他宇宙学参数相对不敏感的$H_0$测量结果。方法.宇宙学参数估计进行不同的宇宙学背景模型,无论是单独的强透镜数据和组合透镜+SNe Ia数据集。结果强透镜$H_0$测量的宇宙学模型依赖性通过反距离阶梯显著减轻。结合超新星Ia的数据,推断出的$H_0$始终位于73 - 74 km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$附近,而与假设的宇宙学背景模型无关。我们的结果与局域距离阶梯的结果吻合得很好,但与Planck的结果有大于2的$σ$张力,与包括Planck、重子声学振荡和SNe Ia在内的反距离阶梯的结果有~1.5的$σ$张力.未来的强透镜距离测量将减少$H_0$的不确定性,从我们的反距离阶梯。
2019-07-31 astro-ph.CO