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
Effective Majorana Mass and Neutrinoless Double Beta Decay
有效的马约拉纳质量的概率分布作为最轻的中微子质量在标准的三中微子计划的函数计算通过随机抽样从所涉及的混合角和平方质量差的分布。一个平坦的分布在[0，2 pi]范围内的马约拉纳阶段的假设，并强调了小值的有效质量的马约拉纳阶段的依赖。研究，然后延长与宇宙学约束的总和中微子质量。最后，讨论了用~（76）Ge、~（130）Te和~（136）Xe进行无中微子双β衰变研究的前景以及测量电子中微子质量的前景。
2015-10-05 hep-ph
Cosmological Family Asymmetry and CP violation
在含有两个重Majorana中微子的最小跷跷板模型中，讨论了如何利用重Majorana中微子衰变的轻子族不对称性来实现宇宙学重子不对称性，以及它们与中微子振荡中的CP破坏的关系.本文利用重Majorana质量和Yukawa质量项导出了中微子振荡中CP破坏的最一般公式。结果表明，该公式对于区分几种能分别实现$e-$、$μ-$和$τ-$轻生的模型，以及它们与低能CP破坏的联系是非常有用的。为了使模型具有预测性，我们在狄拉克中微子汤川矩阵中取两个零的纹理。特别地，我们发现了一些有趣的情况，其中中微子振荡中的CP破坏可以发生，而轻子族不对称性根本不存在。相反，我们可以发现$e-$、$μ-$和$τ-$稀薄创生方案，其中宇宙学CP破坏和通过中微子振荡测量的低能CP破坏是非常密切相关的。通过确定模型中参数的允许范围，我们预测了中微子振荡和$|V_{e3}^{MNS}|$中CP破坏的大小。最后，重建了轻子幺正三角形。
2005-05-30 hep-ph
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
A study of the scenario with nearly degenerate Majorana neutrinos
出于宇宙学的考虑，大气和太阳中微子通量赤字，我们考虑的情况下，三个标准模型中微子被赋予几乎相等的马约拉纳质量的eV范围。来自（1）直接寻找电子中微子质量，（2）没有无中微子双β衰变，（3）在目前的反应堆实验中未抑制的电子中微子通量的组合约束，意味着中微子质量和混合角的一个很好的指定模式。我们讨论了该模型的实验测试，并评论这种情况下的功能。
1997-08-28 hep-ph
Majorana CP violating phases
针对中微子振荡实验无法确定马约拉纳CP破坏相位的问题，本文提出两个中微子质量矩阵对称性模型，计算并结合宇宙学观测的中微子绝对质量上限，得到了相位及有效质量$\mathcal{m}_{\mathcal{ee}}$的数值。
2024-11-28 hep-ph
Empirical inference on the Majorana mass of the ordinary neutrinos
对于普通中微子具有马约拉纳质量的观点，理论上有广泛的共识，但我们对它的值没有明确的预测，并且直接实验测量这个量是相当具有挑战性的。在这项工作中，我们认为，目前的宇宙学测量使我们能够获得精确的信息的有效马约拉纳质量，即普通中微子的电子型质量。我们表明，我们得到的数值结果可以准确地复制，因此测试，通过一个简单的分析过程。然后，我们讨论了我们的分析的基础上的假设的稳定性和我们的研究结果的影响，无中微子双β衰变。
2019-10-10 hep-ph
A Large Majorana-Mass From Calabi-Yau Superstring Models
在Calabi-Yau超弦模型中，发现对于特殊类型的不可重整化相互作用，可以诱导出两个大的对称性破缺的中间能量标度。模型中需要一组$SO(10)$ -单重态右手中微子及其镜像手征超场。通过对标量势极小化的研究，得到了存在两个大中间尺度的条件。在这个图式中，马约拉纳质量可能等于$O(10^{9 \sim 10}\gev)$。这个大的马约拉纳质量解决了太阳中微子问题，也与稳定轻中微子的宇宙学界限相容。
1993-11-16 hep-ph
Dark Radiation production in axion misalignment mechanisms and the cosmological tensions
本文研究轴子错位机制中暗辐射的产生，用贝叶斯方法约束ALP参数空间，并探讨其能否缓解哈勃常数张力和S8差异等宇宙学异常。
2024-11-11 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on late-universe decaying dark matter as a solution to the $H_0$ tension
有人认为，宇宙晚期的暗物质衰变可以缓解局部宇宙中的$H_0$测量值与从宇宙微波背景波动推断出的值之间的紧张关系。有人认为，衰变的暗物质可能会解释这种差异，因为它重新洗牌的能量密度之间的物质和辐射，因此允许暗能量成为主导在较早的时间。在这项工作中，我们表明，宇宙微波背景各向异性功率谱的低多极振幅严重限制了后期衰变作为解决$H_0$张力的可行性。
2022-02-04 astro-ph.CO hep-ph
Radiative Majorana Neutrino Masses
我们提出了新的辐射机制产生马约拉纳中微子的质量，在标准模型，成功地产生辐射带电轻子质量的扩展，顺序，从重序列轻子。只有新的序贯中性轻子有一个右手伙伴，它的马约拉纳质量为马约拉纳中微子质量的产生提供了种子。用$m_{ν_τ}$饱和$50$ eV的宇宙学束缚，我们发现$m_{ν_μ}$和$m_{ν_e}$最多分别是$10^{-2}$和$10^{-3}$ eV。在简并带电希格斯玻色子玻色子的极限下，电子中微子质量可能为零。不幸的是，$ν_e - ν_τ$混合也是辐射诱导的，并且对于通过米赫耶夫-斯米尔诺夫-沃尔芬斯坦效应解决太阳中微子问题来说太小了。
1994-05-27 hep-ph
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
The quest for neutrinoless double beta decay: Pseudo-Dirac, Majorana and sterile neutrinos
本文分析了在3和3+1中微子框架下，赝Dirac和Majorana中微子混合的情况下的无中微子双β衰变预言。我们发现，即使对于正常的中微子质量等级，在近期和未来几代的无中微子双β衰变实验中，某些情况也是可以证伪的。在3+1框架中，我们考虑质量为1 eV的无菌中微子。宇宙学约束和未来的灵敏度为下一代的无中微子双β衰变搜索之间的互补性被利用。
2014-11-09 hep-ph
Majorana Neutrino, the Size of Extra Dimensions, and Neutrinoless Double Beta Decay
讨论了具有n个额外空间维的Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali模型中产生的Majorana中微子质量问题。考虑到宇宙学观测对中微子质量的限制，我们有可能得到额外维度尺寸的下限为10^{-6} mm。在n=4的情况下，很容易将引力的基本尺度从普朗克能量降低到电弱尺度TeV，而不需要施加任何额外的限制。讨论了无中微子双β衰变的半衰期与额外维度大小之间的联系。
2003-06-17 hep-ph
Quantifying the tension between cosmological and terrestrial constraints on neutrino masses
本文通过贝叶斯可疑性等多种统计检验，定量分析宇宙学与地面实验对中微子质量约束的张力，指出拒绝反序排序需未来观测将中微子质量之和精度提升至优于0.02 eV。
2023-03-31 astro-ph.CO hep-ph
Localization of Matter and Cosmological Constant on a Brane in Anti de Sitter Space
我们研究了两个问题，即各种自旋场的局域化问题和五维反德西特空间中膜上的宇宙学常数问题。我们发现零自旋场是局域在正张力膜上的。除了局域零模外，还有一个连续的状态塔，没有质量间隙。自旋二分之一和三分之一的状态可以被定域在具有“负张力”的膜上。如果引入额外的相互作用，它们也可以在正张力膜上定位。局域引力的必要组成部分是体宇宙学常数和膜张力之间的关系。在没有超对称性的情况下，这意味着理论参数之间的微调。为了解决这个问题，我们引入了一个四形式的规范场。这给了体宇宙学常数一个额外的任意贡献。因此，该模型产生了一个连续的家庭膜宇宙的整体宇宙学常数和膜张力的通用值的解决方案。在这些解中，有一个四维宇宙学常数为零。
1999-12-28 hep-ph hep-th
The cosmological lithium problem, varying constants and the $H_0$ tension
在这项工作中，我们表明，宇宙学的锂问题和$H_0$张力可以缓解在同一时间，通过允许的基本常数的变化。以精细结构常数、希格斯真空期望值和牛顿常数为自由参数，计算了大爆炸核合成过程中轻元素的原始丰度。利用丰度的观测数据，我们对基本常数的变化进行了约束。用有效相对论性粒子数对结果的解释给出了$N_{\rm eff}=4.04\pm0.12$。如果考虑到这个$N_{\rm eff}$外推{ \sffamily Planck}的拟合，那么推断出的哈勃常数的值会移动到$H_0=(71.85\pm0.77)\,\text{km}\,\text{s}^{-1} \text{Mpc}^{-1}$，与当前的直接测定相兼容。
2021-07-05 astro-ph.CO hep-ph
Distinguishing Dirac vs. Majorana Neutrinos: a Cosmological Probe
宇宙背景中微子（$C_νB)$）的螺旋度组成对于狄拉克或马约拉纳中微子是不同的，使得基于$C_νB$捕获的探测器对中微子的性质敏感。首次计算了中微子穿过暗物质场时的螺旋度变化，定量计算了这种变化对中微子俘获率的影响。我们发现，一小部分中微子改变了它们的螺旋度，无论它们被空或暗物质晕偏转。从100个质量最大的空洞或晕中得到的平均信号给出了一个预测，如果中微子是狄拉克中微子，在地球上测量的左螺旋中微子的$C_ν B$背景密度应该是48 cm ${^{-3}}$，减少了15%。（53.6 cm ${^{-3}}$ ; 5%），相对于标准计算，不包括由于大尺度结构引起的重力效应。在100 g氚探测器中的总捕获率方面，这转化为狄拉克情况下每年的$4.9^{+1.1}_{-0.8}$中微子，作为未知中微子质量尺度的函数，或者如果中微子是马约拉纳，则每年为8.1。因此，虽然小于非相对论情况下的2倍，但它仍然足够大，可以被探测到，它突出了未来$C_ν B$探测器的能力，作为无中微子双β衰变实验的替代方案，以发现中微子的本质。
2022-05-02 astro-ph.CO 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
On Brane Stabilization and the Cosmological Constant
我们解决的问题，宇宙学常数内的兰德尔Sundrum方案与膜稳定机制。我们考虑一般形式的膜张力。我们研究了第一膜的正张力的微小变化可以被吸收在双膜构型的微小修改中的条件，而不是表现为宇宙学常数。我们证明，它是可能有一个宇宙学常数在最近的观测数据预测的范围内，如果有一个紫外截止的订单10 TeV的真空涨落的膜张力的贡献。
2001-04-30 hep-ph hep-th
Phenomenology of Vanishing Effective Majorana Mass with a Sterile Neutrino under Cosmological and JUNO Constraints
Central University of Himachal Pradesh（喜马偕尔邦中央大学）
研究在3+1中微子框架下，惰性中微子对中微子less双β衰变有效质量Mee消失的宇宙学和JUNO约束影响，探讨参数空间及约束条件。
2026-04-16 hep-ph hep-th
Cosmological Spacetimes from Negative Tension Brane Backgrounds
我们确定了一类依赖于时间的度量与宇宙学的潜在应用，出现从负张力膜。宇宙学基于爱因斯坦-牛顿-麦克斯韦理论的一般类解，在{hep-th/0106120}中提出。我们认为双曲或平面对称的解描述了一对负张力$q$ -膜的引力相互作用。这些时空在每个膜附近都是静态的，但在后期变得依赖于时间并膨胀-在某些情况下渐近接近平坦空间。我们将这种膨胀解释为时空对膜存在的响应。含时区域提供了具有过去视界而没有过去裸奇点的宇宙时空的明确例子。过去视界可以被解释为S-膜。我们证明了在静态区域中的奇点是排斥时间的测地线，提取宇宙学的'反弹'解释，计算明确的收费和紧张的膜，分析经典的稳定性的解决方案（特别是视野）和研究粒子生产，推导出霍金的温度以及相关的熵的一般表达式。
2002-12-07 gr-qc hep-ph hep-th
Generalized tension metrics for multiple cosmological datasets
University of Chile（智利大学）
本文提出了一种用于多宇宙数据集张力分析的通用度量方法，通过几何解释和统计估计改进了张力检测和解释。
2025-12-05 astro-ph.CO astro-ph.IM hep-ex
Linking the $R_{K^{(\ast)}}$ anomalies to the Hubble tension via a single right-handed neutrino
LHCb和SH 0 ES合作的最新测量结果分别加强了罕见的半轻子$B$ -介子衰变中的比率$R_{K}$和当今宇宙中的哈勃参数$H_0$的偏差，这意味着超越标准模型的新物理学的诱人暗示。在本文中，我们考虑了一个简单的味道特异性的两个Higgs二重态模型，其中长期存在的$R_{K^{(*)}}$异常可以通过一个单味右手中微子来解决。在味道和对撞机物理学约束下，$R_{K^{(*)}}$分辨率的参数空间产生了一个有趣的预测，指向有效中微子数$ΔN_{\rm eff}=N_{\rm eff}-N_{\rm eff}^{\rm SM}$的移动，有利于缓解$H_0$的紧张。根据中微子是狄拉克型还是马约拉纳型，我们证明了前者的位移是$ΔN_{\rm eff}\simeq 1.0$，后者的位移是$ΔN_{\rm eff}\simeq 0.5$。虽然狄拉克的情况下是不赞成的CMB偏振测量，马约拉纳解决方案是一致的，最近的研究，通过一个组合的数据集，从各种来源。因此，这样一个简单的特定口味的两个希格斯双重态模型提供了$R_{K^{(*)}}$异常和$H_0$张力之间的联系，这反过来又可以很容易地通过即将到来的测量来验证或证伪。
2022-12-05 hep-ex 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
Neutrino masses, cosmological bound and four zero Yukawa textures
四个零中微子汤川纹理在一个指定的弱基，结合$μτ$对称性和I型跷跷板，产生一个高度约束和预测计划。两个交替可行的$3\times3$轻中微子马约拉纳质量矩阵$m_{νA}/m_{νB}$结果与反转/正常的质量排序。中微子质量，马约拉纳的性质和预测在一定范围内与实验室和宇宙学的投入，将有其总和宇宙探测。$0νββ$的衰变率，虽然一般低于计划的实验范围，但在某些参数范围内可以接近它。偏离$μτ$对称性，由于RG从高尺度演化和随之而来的CP破坏，Jarlskog不变量的幅度几乎可以达到$6\times 10^{-3}$，进行了探讨。
2011-10-18 astro-ph.CO hep-ph
Decaying Dark Matter as a Possible Solution for Cosmological Tensions
Gettysburg College（葛底斯堡学院）；University of California - Riverside（加州大学河滨分校）
本文研究衰变暗物质（DDM）模型，通过暗物质粒子衰变为中微子和轻费米子抑制晚期结构增长，从而缓解早期与晚期宇宙学探针之间的$S_8$张力。
2026-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Stepped Partially Acoustic Dark Matter: Likelihood Analysis and Cosmological Tensions
本研究推广了阶梯式部分声学暗物质模型，通过在暗辐射扇区增加无质量自由度，结合多类宇宙学精确数据拟合，证实其可同时缓解$H_0$与$S_8$宇宙学张力，拟合效果优于$Λ\rm CDM$等模型，并公开了适配的分析工具。
2023-11-09 astro-ph.CO hep-ph
A string-inspired running-vacuum-model of cosmology, primordial-black-hole dark matter, and the current tensions in cosmological data
该研究提出一种带反常与挠率的弦启发宇宙学运动真空模型，可缓解H₀与结构增长宇宙学张力，提升暴胀期原初黑洞密度，使其可作为暗物质组分并在辐射主导期引力波中留痕。
2023-06-13 gr-qc hep-ph hep-th
A proposal to improve the accuracy of cosmological observables and address the Hubble tension problem
本文指出DDE模型下传统固定H0计算存在简并，提出在CLASS中结合固定早期密度方法进行一致性检验，以提高参数推断精度并鉴别暗能量、缓解哈勃张力。
2024-06-12 astro-ph.CO hep-ph
Cosmological constraints on multi-interacting dark matter
$Λ$ CDM内部日益显著的紧张局势，加上在实验室实验中缺乏对暗物质（DM）的检测，提高了人们对非最小暗扇区的兴趣，这在理论上是有充分动机的，并激发了DM的新搜索策略。在这里，我们认为，第一次，DM具有同时与光子，重子和暗辐射（DR）的相互作用的可能性。我们已经开发了一个新的和有效的版本的玻尔兹曼代码类，允许一个DM物种有多个相互作用的渠道。在这个框架下，我们重新评估现有的宇宙学界限的各种相互作用系数在多相互作用DM的情况。我们发现这些不同的相互作用之间没有明显的简并，并表明它们的宇宙学效应在很大程度上是加性的。我们进一步研究了这些模型缓解宇宙学张力的可能性，发现DM-光子和DM-DR相互作用的组合可以同时降低$S_8$张力（从$2.3σ$到$1.2σ$）和$H_0$张力（从$4.3σ$到$3.1σ$）.公开发布我们的代码将为研究各种丰富的黑暗部门铺平道路。
2021-02-01 astro-ph.CO hep-ph
Majorana Neutrino Magnetic Moment and Neutrino Decoupling in Big Bang Nucleosynthesis
我们研究了当Majorana中微子（电子中微子、μ子中微子、τ中微子）具有跃迁磁矩时的早期宇宙物理。这些超出通常的弱相互作用耦合的额外耦合改变了中微子从电子/正电子和光子等离子体中解耦的方式。我们计算如何过渡磁矩耦合修改中微子退耦温度，然后使用一个完整的弱，强，电磁反应网络来计算相应的变化大爆炸核合成丰度产量。我们发现，轻元素丰度和其他宇宙学参数对10^{-10}玻尔磁子量级的磁耦合敏感。考虑到最近对亚MeV Borexino数据的分析，将Majorana矩限制在10^{-11} Bohr磁子或更小的数量级，我们发现宇宙学参数的变化从磁贡献到中微子退耦温度低于即将到来的精确观测水平。
2015-11-17 astro-ph.CO hep-ph nucl-th
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
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
Cosmological and astrophysical limits on brane fluctuations
我们考虑一个一般的膜世界模型参数化的膜张力尺度$f$和branon质量$M$。在相对于基本引力标度的低张力下，我们计算了残余branon丰度及其对宇宙学暗物质的贡献。我们比较这一结果与目前的观测极限的总的和热的暗物质的能量密度，并推导出相应的界限$f$和$M$。利用核合成对相对论性物质数量的限制，我们也对轻支子的数量设置了膜张力的限制。最后，我们估计的边界来自超新星爆炸的能量损失率由于大量的branon发射。
2003-10-20 astro-ph hep-ph
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
Cosmology & Astrophysics of the Dark Dimension with Bulk Majorana Neutrinos
Lehman College, City University of New York（纽约市立大学莱曼学院）；Graduate Center, City University of New York（纽约市立大学研究生院）；American Museum of Natural History（美国自然历史博物馆）；Harvard University（哈佛大学）
该研究针对含整体马约拉纳中微子的暗维度，提出其马约拉纳质量需≥100 GeV以解决宇宙学中微子灾难，且质量下限的整体中微子或可解释费米伽马射线过量。
2026-10-14 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmological effects of decaying cosmic string loops with TeV scale width
在超对称理论中，早期宇宙中产生的宇宙弦通常具有TeV尺度的宽度，而张力要大得多。在一个尺度范围内，无限大的宇宙弦以弦环的形式释放出相当大一部分能量。这些粗弦环通过粒子发射有效地失去了能量，因此它可能对宇宙学观测产生影响。我们详细研究了TeV尺度宽度的弦环的宇宙学意义，并推导出弦的张力约束。对未来的引力波探测器的影响进行了讨论。
2011-05-23 astro-ph.CO hep-ph
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
A Vacuum Phase Transition Solves $H_0$ Tension
在普朗克宇宙微波背景数据和更直接的哈勃常数测量数据不受系统偏差影响的情况下，在$Λ$ CDM宇宙学常数和冷暗物质宇宙学模型中解释的哈勃常数$H_0$值处于$\sim 3.3 σ$张力中。我们表明，帕克真空变态模型，物理上的量子引力效应和$Λ$ CDM相同数量的参数的动机，可以删除$H_0$张力，并可以给一个改进的适合的数据（高达$Δχ^2=-7.5$）。它还改善了与弱透镜数据和高红移莱曼阿尔法森林数据的紧张关系。我们分别考虑尺度相关的缩放的引力透镜的振幅，如提供修改后的重力，中微子质量，或冷暗能量，由不同的宇宙学参数估计低和高CMB多极的动机。我们发现，没有这样的规模依赖是首选的。
2017-10-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal decaying dark matter: from cosmological tensions to neutrino signatures
本文提出一种极小暗物质衰变设定，通过轻子数守恒的高维算符使冷暗物质衰变为暗区费米子和中微子，以解决 $S_8$ 冲突并避开间接搜索限制，指出 JUNO 探测器有望在暗物质质量低于约 1 GeV 时探测到该衰变信号。
2024-03-22 astro-ph.CO 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
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
Axi-Higgs cosmology: Cosmic Microwave Background and cosmological tensions
早期宇宙中希格斯真空期望值（Higgs-VEV）升高的非正则宇宙学被认为是$Λ$ CDM制度内现有紧张局势的解决方案。我们最近提出了一个名为axi-Higgs的理论模型来探索这个框架。axi-Higgs模型的特征在于质量为$m_a \sim 10^{-29}$ eV的超轻轴子，其耦合到Higgs场，使得Higgs-VEV由轴子背景演化驱动。唯象地，axi-Higgs模型等价于$Λ$ CDM+ $m_e$ + $ω_a$，定义为具有电子质量变化和超轻轴子存在的$Λ$ CDM.本文利用Markov Chain Monte Carlo方法研究了axi-Higgs粒子的参数空间，并与$Λ$ CDM、只允许电子质量变化的$Λ$ CDM+ $m_e$和只允许超轻轴子存在的$Λ$ CDM+ $ω_a$进行了比较.结合宇宙微波背景、重子声学振荡、弱透镜宇宙剪切巡天的观测资料，我们发现了$H_0 = 69.4 \pm 1.3$ km/s/Mpc，它使哈勃张力降低到大约$2.4σ$。结合IA型超新星的观测数据和SH 0 ES的哈勃观测数据，我们发现了$H_0 = 71.34 \pm 0.96$ km/s/Mpc。这种Higgs-VEV驱动轴子的存在可能在不久的将来被原子钟和类星体光谱测量所检验。
2022-12-01 astro-ph.CO hep-ph
4D Gauss-Bonnet gravity: cosmological constraints, $H_0$ tension and large scale structure
我们对新提出的四维Gauss-Bonnet引力进行了正确合理的宇宙学约束。利用宇宙微波背景辐射、重子声学振荡、Ia型超新星、宇宙计时器和红移空间畸变的联合约束，得到了迄今为止在各种信息渠道的观测限制中最强的约束$\tildeα=(1.2\pm5.2)\times 10^{-17}$，即$α=(2.69\pm11.67)\times10^{48}$ eV $^{-2}$，它比以前的引力波速度约束至少严格一个数量级.我们发现，我们的界限是很好的支持从普朗克-2018最终释放的宇宙微波背景的温度和透镜势功率谱的观测。非常有趣的是，在$Λ$ CDM假设下，哈勃太空望远镜的局部测量与普朗克-2018最终数据的全球推导之间的巨大$H_0$张力可以在4D高斯-邦尼特引力中从$4.4σ$极大地解决到$1.94σ$水平。在理论上，我们发现该模型可以部分缓解符合问题，而重新标度的Gauss-Bonnet项不能单独作为暗能量，它需要宇宙学常数的帮助来解释当前的宇宙加速。
2021-04-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Disformal interactions in the Dark Sector: From driving Early Dark Energy to confronting cosmological tensions
Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Indian Institute of Science Education and Research Mohali（莫哈里印度科学教育与研究学院）
本文提出了一种基于不规则耦合的暗能量与暗物质相互作用模型，通过抑制哈勃摩擦和暗物质稀释，解决宇宙学矛盾并解释低ℓ异常。
2025-12-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Structure of Cosmological CP Violation via Neutrino Seesaw
宇宙学的物质-反物质不对称性可能起源于早期宇宙热相态中的跷跷板式Majorana中微子通过轻子生成的CP破坏相互作用。要使宇宙学CP相成为纤生，至少需要两个右手的马约拉纳中微子。仅使用低能量中微子观测量，我们定量重建一个最小的中微子跷跷板。我们建立了最小跷跷板方案的一般准则，其中宇宙学CP相是从中微子振荡和无中微子双β衰变实验测量的低能CP相{ \it完全}重建的。我们揭示和分析了两个不同的类，这种最小的计划，被证明是高度预测。我们的重建形式主义扩展到一个三重中微子跷跷板进行了讨论。
2003-12-16 astro-ph hep-ex hep-ph
Scaling solutions for varying tension strings
Centro de Astrofísica da Universidade do Porto（波尔图大学天体物理中心）；Faculdade de Ciências, Universidade do Porto（波尔图大学理学院）；Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）；Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto（波尔图大学天文与空间科学研究所）
本文研究了可变张力弦网络在不同假设下的标度解，发现拉伸长度尺度变化对网络的影响大于阻尼长度变化。
2026-02-20 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
Codimension Two Compactifications and the Cosmological Constant Problem
我们考虑具有两个紧维的六维爱因斯坦方程的解。它表明，人们可以引入3-膜在这种背景下，以这样一种方式，有效的四维宇宙学常数是完全独立的膜张力。这些张力是完全任意的，不需要任何微调。然而，我们必须微调体参数，以获得一个足够小的值，可观察到的宇宙学常数。我们评论在有效的四维描述这种效果的能量低于紧化尺度。
2003-02-17 gr-qc hep-ph hep-th
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
Cosmological Tension of Ultralight Axion Dark Matter and its Solutions
许多提议和正在进行的实验都在寻找质量接近小尺度结构（${\cal O} ( 10 ^{ - 21 } {\rm eV} ) $）极限的轴子暗物质。我们认为，这些模型的后期宇宙宇宙学，表明要求轴子有一个物质的功率谱相匹配的冷暗物质约束的轴子耦合到可见光扇区的大小。将这些限制与当前和未来的实验努力进行比较，我们发现许多搜索需要与标准模型场具有异常大耦合的轴子，而与轴子在早期宇宙中的分布无关。我们调查的机制，可以减轻的界限，即，引入大的费用，各种形式的动力学混合，发条结构，并施加离散对称性。我们为每种情况提供了一个明确的模型，并探讨其现象和可行性，以产生可检测的超轻轴子暗物质。
2021-01-08 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
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
