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
The art of building a smooth cosmic distance ladder in a perturbed universe
在明亮的宇宙中，从一个单一位置进行的观测是如何产生一个平滑的宇宙距离阶梯的？在哈勃流中，Ia型超新星的距离是根据离源非常近的地方距离测量确定的。我们描述了如何在扰动宇宙中建立这种配置，其中团块被描述为平坦的弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克时空顶部的小扰动。我们表明，有一个不可忽略的修改（约11\%）的背景Friedmann-Lemaitre罗伯逊-沃克面积距离由于存在的不均匀性在附近的观察者。我们发现，修改是由外尔张量的电的一部分表示的潮汐变形的局部时空的观察者。我们详细展示了它如何影响哈勃流中Ia型超新星绝对星等的校准。我们表明，它可能解决Ia型超新星绝对星等和哈勃紧张局势同时不需要早期或晚期的暗能量。
2022-07-21 astro-ph.CO
The Role of Type Ia Supernovae in Constraining the Hubble Constant
本文系统回顾Ia型超新星在本地距离阶梯中约束哈勃常数的方法、交叉检验与系统误差，并论证超新星相关系统误差或非ΛCDM分量难以解释哈勃张力。
2023-11-28 astro-ph.CO
No-go guide for late-time solutions to the Hubble tension: Matter perturbations
哈勃望远镜的紧张关系似乎是一个危机与$\sim5σ$之间的差异最近的本地距离阶梯测量Ia型超新星的造父变星校准和全球拟合约束的宇宙微波背景数据。为了缩小哈勃张力的可能晚期解，我们在最近的一项研究中[Phys. Rev. D 105，L021301（2022）]使用了一种改进的反距离阶梯方法，该方法通过宇宙天文台数据在高红移时哈勃膨胀率的绝对测量进行校准，并没有发现有吸引力的证据，新的物理学在后期超过$Λ$ CDM模型的特点是参数化的基础上的宇宙年龄。在本文中，我们进一步探讨了这种改进的反距离阶梯方法的前景，包括晚时间的物质微扰增长数据。独立于数据集的选择，模型参数化，和诊断量（$S_8$和$S_{12}$），新的物理学在后期超越$Λ$ CDM模型是非常不利的，使以前的后期不去哈勃紧张的指导进一步加强。
2022-09-16 astro-ph.CO
Physically-motivated priors in the local distance ladder significantly reduce the Hubble tension
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；Dalarna University（达拉纳大学）
研究通过引入物理动机先验重新校准局部距离阶梯，使哈勃常数从73.0±1.0 km/s/Mpc降至70.6±1.0 km/s/Mpc，将哈勃张力从5σ降至2σ。
2026-01-29 astro-ph.CO astro-ph.GA physics.data-an
A Redetermination of the Hubble Constant with the Hubble Space Telescope from a Differential Distance Ladder
本文报道了用哈勃太空望远镜（HST）上的近红外照相机（NICMOS）通过F160 W滤光片获得的240颗造父变星的观测结果。造父变星分布在六个最近的Ia型超新星（SNe Ia）和“脉泽星系”NGC 4258的主机，使我们能够直接校准SNe Ia的峰值亮度从精确的，几何距离测量提供的脉泽。我们的测量的新功能包括使用相同的仪器测量所有造父变星的距离阶梯和造父变星的周期和金属丰度的均匀性，从而只需要一个差分测量造父变星通量，并减少最大的系统不确定性的基准SN Ia光度的测定。NICMOS的测量减少了5倍，在过去的光学数据的主机星系的差异消光。结合240个Ia超新星在z<0.1时的星等-红移关系，我们得到H_0=74.2 +/-3.6，包括统计误差和系统误差在内的不确定度为4.8%。结果表明，H_0的精度提高了2.2倍，这对确定暗能量的状态方程w = P/（rhoc^2）有重要的帮助。结合WMAP对Omega_M h ^2的5年测量结果，我们发现w= -1.12 +/- 0.12与高红移Ia超新星或重子声学振荡（BAO）无关。这一结果也与基于高z超新星Ia和BAO组合的分析一致。高z超新星Ia和BAO对w（z）的约束与宇宙学常数一致，并且比单独对H_0的改进提高了3倍。我们表明未来H_0的改进是可能的，并将进一步为暗能量的多技术研究做出贡献。
2009-05-05 astro-ph.CO
The Hubble Constant: A Historical Review
本文回顾了哈勃常数H0的百年测量历史，指出距离阶梯法测得H0约为73-75 km/s/Mpc，而宇宙微波背景预测值为67.4，若证实该差异将挑战现行LambdaCDM模型。
2023-05-19 astro-ph.CO
Constraining Fifth Forces using the Local Distance Ladder: Implications for the Hubble Tension
Stockholm University（斯德哥尔摩大学）；University of Portsmouth（朴茨茅斯大学）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）
通过分析第五力对局部距离阶梯的影响，研究发现第五力被强烈约束，哈勃常数仍保留张力，表明局部距离阶梯校准未改变。
2025-12-16 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Solving the Hubble tension at intermediate redshifts with dynamical dark energy
本文提出在中等红移处通过引入依赖红移的系统效应使光度距离与角直径距离一致，并用动力学暗能量修正膨胀历史，从而解决哈勃张力。
2023-11-28 astro-ph.CO
Impact of symmetron screening on the Hubble tension: new constraints using cosmic distance ladder data
本文分析了修改引力理论中的symmetron屏蔽对Hubble张力的影响，发现其通常会加剧该张力，但宇宙距离阶梯数据能将symmetron Compton波长约束至$λ_{\rm C} \lesssim 2.5 \\, \mathrm{Mpc}$，提供了一种测试此类理论的新方法。
2023-09-11 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Revisiting model-independent constraints on spatial curvature and cosmic ladders calibration: updated and forecast analyses
Università di Roma Tor Vergata（罗马托尔维加塔大学）；INFN, Sezione di Roma 2（意大利国家核物理研究所罗马第二分部）；Università di Roma La Sapienza（罗马第一大学）；Universitat de Barcelona (UB)（巴塞罗那大学）；Institut de Ciències del Cosmos (ICCUB)（宇宙科学研究所）
基于空间曲率和宇宙阶梯校准的模型无关约束，利用宇宙钟数据和高斯过程，研究宇宙学常数的有效性，并预测未来数据对H0和Ωk的约束改进。
2026-02-12 astro-ph.CO
Prospects for resolving the Hubble constant tension with standard sirens
由造父变星-超新星距离阶梯估算的哈勃常数（$H_0$）处于3- $σ$张力中，其值由标准宇宙学模型下的宇宙微波背景（CMB）数据外推得到。这种张力是代表新物理学还是系统效应，是激烈辩论的主题。在这里，我们研究如何新的，独立的$H_0$估计可以仲裁这种紧张局势，评估是否测量是一致的，来自同一模型使用后验预测分布（PPD）。我们表明，与现有的数据，从BOSS重子声学振荡测量和万神殿SN样品形成的反距离阶梯产生一个$H_0$后接近相同的普朗克CMB测量。观察到的局部距离阶梯值不太可能来自所得到的PPD。转向未来，我们发现，一个样本的$\sim50$二进制中子星“标准警报器”（检测在未来十年内）将能够判断当地和CMB的估计。
2019-01-11 astro-ph.CO
Emerging spatial curvature can resolve the tension between high-redshift CMB and low-redshift distance ladder measurements of the Hubble constant
对哈勃常数的测量揭示了高红移（CMB）和低红移（距离阶梯）约束之间的紧张关系。到目前为止，无论是观测系统学还是新物理学都没有成功地解释这种张力。本文提出了一种解决哈勃常数问题的新方法。该解决方案是基于Simsilun模拟（相对论模拟宇宙的大尺度结构）与射线跟踪算法的实施。Simsilun模拟的初始条件设置为围绕$Λ$ CDM模型的扰动。然而，与标准宇宙学模型（即$Λ$ CDM模型+微扰）不同，在Simsilun模拟中，宇宙结构的相对论性和非线性演化导致出现空间曲率的现象，其中平均空间曲率从早期宇宙的空间平坦演化到稍微弯曲的现代宇宙。因此，与空间平坦的$Λ$ CDM模型相比，目前的扩张速度略快。射线追迹分析的结果表明，在初始条件符合普朗克约束的情况下，宇宙应该具有哈勃常数$H_0 = 72.5 \pm 2.1$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$ .当重新运行Simsilun模拟而不施加非均匀性时，在这样的均匀模拟中推断出的哈勃常数为$H_0 = 68.1 \pm 2.0$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$。因此，包括非线性相对论演化，导致出现的空间曲率可以解释为什么低红移的测量有利于更高的值相比，高红移的限制和缓解之间的紧张关系的CMB和距离阶梯测量的哈勃常数。
2018-05-30 astro-ph.CO gr-qc
The Cardassian expansion revisited: constraints from updated Hubble parameter measurements and Type Ia Supernovae data
受哈勃观测数据（OHD）的更新汇编（由红移范围0.07<z<2.36的51个点组成）的启发，我们研究了一个有趣的称为卡达西的模型，该模型在没有暗能量分量的情况下驱动了晚期宇宙加速。我们的汇编包含31个数据点测量的差异年龄的方法由Jimenez和Loeb，和20个数据点从星系团。我们专注于两个修改的弗里德曼方程：原来的卡达西（OC）展开和修改多变卡达西（MPC）。无量纲哈勃，E（z），和减速参数，q（z），重新审视，以约束OC和MPC的自由参数，首先与OHD，然后与现代观测的超新星Ia使用压缩和完整的联合光分析样本。我们还使用OHD加上压缩JLA的组合进行联合分析。我们的结果表明，OC和MPC模型与标准宇宙学一致，并且在正则Friedmann方程中自然地引入了一个类宇宙常数的额外项，具有在没有暗能量的情况下加速宇宙的能力.
2018-01-25 astro-ph.CO
The Hubble Tension Revisited: Additional Local Distance Ladder Uncertainties
在最近的一篇论文中，我们研究了与造父变星色光度校准方法相关的可能的系统不确定性，以及它们对哈勃常数（从Ia型超新星的距离推断）和普朗克卫星测量的宇宙微波背景之间的张力的影响。在这里，我们研究了超新星距离阶梯中其他不确定性来源的影响，包括造父变星温度和金属丰度变化，超新星星等和GAIA视差距离。利用Riess等人（2016）的19个Ia型超新星宿主星系的造父变星数据，Riess等人（2016，2019，2021）的锚数据和一组重新校准的银河系造父变星距离，我们从普朗克值获得了$H_0 = 71.9\pm 2.2$ km/s/Mpc，$2.0\,σ$。不包括估计颜色超过$\hat{E}({\rm V} - {\rm I})=0.15$ mag的造父变星，以减轻造父变星颜色-光度校准的影响，推断的哈勃常数为$H_0 = 68.1\pm 2.6$ km/s/Mpc，消除了普朗克值的张力。
2023-01-02 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Evidence of a decreasing trend for the Hubble constant
本文提出一种非参数方法，利用 Ia 型超新星和哈勃参数数据发现哈勃常数随红移呈 5.6σ 显著下降趋势，从而缓解哈勃张力并支持晚期新物理解决方案。
2023-04-14 astro-ph.CO
Climbing out of the shadows: building the distance ladder with black hole images
在精确宇宙学的时代，找到新的和有竞争力的探测器来估计宇宙学参数变得至关重要，以努力找到当前宇宙学紧张/差异的答案。在这项工作中，我们展示了使用超大质量黑洞（SMBH）阴影的观测作为距离阶梯的锚的可能性，替代通常用于此目的的源，如造父变星。与标准方法相比，使用SMBH的优点是不需要在哈勃流之外锚定距离校准器，因为阴影的物理大小可以在知道SMBH质量的情况下估计。此外，SMBH应该居住在所有星系的中心，原则上，这意味着我们可以测量任何Ia型超新星宿主星系中阴影的大小。假设SMBH的质量可以准确可靠地估计，我们发现，哈勃常数可以约束与$\approx10\%$精度，即使考虑目前的实验设计的地基干涉仪。通过构建一个SMBH目录的特定选择的SMBH质量函数（BHMF）的基础上，我们预测的哈勃常数的约束，发现$\approx4\%$的精度可能在未来的干涉仪。
2022-10-13 astro-ph.CO
Standardizing the GRBs with the Amati Ep,i - Eiso relation: the updated Hubble diagram and implications for cosmography
在暗能量的标量场模型中，研究了内谱的峰值光子能量Ep，i与各向同性等效辐射能量Eiso之间的关联（Amati关系）.利用109个高红移伽玛暴的更新数据集，我们发现关联参数仅弱依赖于宇宙学模型。一旦确定了Amati关系的参数，我们就用这个关系来构造一个扩展到红移~ 8的基准伽玛暴哈勃图。此外，我们应用局部回归技术，以独立于模型的方式，从最近更新的联盟SNIa样本，包含557 SNIa跨越红移范围0.015 < z <1.55的距离模量估计。导出的校准参数被用来构建一个更新的伽玛暴哈勃图，我们称之为校准的伽玛暴HD。我们还比较了基准和校准的伽玛暴HD，这原来是完全统计一致的，从而表明，他们不受任何系统性的偏见所引起的不同的校准程序。这意味着高红移伽玛暴可以用来检验不同的暗能量模型，解决圆度问题。此外，我们研究可能的进化效应，可能对我们的结果产生重要影响。我们的分析表明，目前可用的伽玛暴数据集没有显示出统计明确的宇宙学红移的进化效应。最后，我们提出了另一种方法来校准伽玛暴的关系，通过使用一个近似的光度距离关系，这在任何宇宙学模型。我们使用这种校准的Amati关系构建一个经验近似HD，我们比较校准的伽玛暴HD。最后，我们调查的影响，这种方法的高红移宇宙学。
2011-04-29 astro-ph.CO
Updated fundamental constant constraints from Planck 2018 data and possible relations to the Hubble tension
我们提出了更新的精细结构常数，$α_{\rm EM}$，和有效的电子静止质量，$m_{\rm e}$，在宇宙学复合时代的变化的约束。这两个基本常数直接影响红移$z\simeq 1100$的电离历史，从而修正了用{ \it Planck }精确测量的宇宙微波背景（CMB）的温度和偏振各向异性。由于{ \it Planck} 2018偏振数据的改进，对$α_{\rm EM}$的约束略微收紧，但除此之外仍与先前的CMB分析相似。然而，与2015年约束条件的比较显示，$m_{\rm e}$的行为略有不一致，仅从CMB数据来看，$m_{\rm e}$低于其本地值。添加重子声振荡数据使$m_{\rm e}$回到基准值$m_{\rm e}=(1.0078\pm0.0067) m_{\rm e,0}$，并且还将哈勃参数驱动到$H_0=69.1\pm 1.2$ [以${\rm km \, s^{-1} \, Mpc^{-1} }$为单位]。进一步添加超新星数据产生$m_{\rm e}=(1.0190\pm0.0055) m_{\rm e,0}$和$H_0=71.24\pm0.96$。我们使用最新的宇宙学复合计算进行了几次比较分析，以进一步了解各种效应。我们的研究结果表明，一个单一的参数扩展允许稍微增加的$m_{\rm e}$值（$\simeq 3.5σ$以上$m_{\rm e,0}$）可以发挥作用的…
2020-05-22 astro-ph.CO
Constraints on a $ϕ$CDM model from strong gravitational lensing and updated Hubble parameter measurements
我们用逆幂律势约束标量场暗能量模型，即，$V(ϕ)\propto ϕ^{-α}$（$α>0$），从一组最近的宇宙学观测，通过汇编更新的样本哈勃参数测量，包括30个独立的数据点。我们的结果表明，更新后的样本的$H(z)$数据与HST先验的$H_0$的约束力强于SCP Union2和Union2.1编译。最近的一个强引力透镜系统的样本也被用来限制模型，即使结果并不显著。通过对强引力透镜数据与更严格的更新哈勃参数测量和SCP Union 2的Ia型超新星数据的联合分析表明，目前的观测仍然不能区分暗能量是一个与时间无关的宇宙学常数还是一个随时间变化的动力学分量。
2015-01-18 astro-ph.CO gr-qc
A low value of $H_0$ in tension with the distance ladder from Megamasers using peculiar velocity reconstruction
Willamette University（威拉姆特大学）；University of Kansas（堪萨斯大学）
本研究通过结合约束宇宙学模拟与红移巡天数据重构速度场，校正巨脉泽数据的本动速度偏差，得出与CMB一致、与局域距离阶梯张力超2σ的H₀值，认为哈勃张力源于距离阶梯的系统误差而非新物理。
2026-11-09 astro-ph.CO
Distance-Ladder Measurements of the Hubble Constant: Recent Progress, Systematics, and Prospects
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院国家天文台）；Institute for Frontiers in Astronomy and Astrophysics, Beijing Normal University（北京师范大学前沿交叉科学研究院）；School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学天文与空间科学学院）
本文综述了距离阶梯测量哈勃常数的最新进展，通过七条独立路径的协方差组合得到H0=73.30±0.92 km/s/Mpc，与Planck宇宙微波背景观测存在5.6σ的张力，并讨论了系统误差控制与未来展望。
2026-06-26 astro-ph.CO astro-ph.SR
The Carnegie-Chicago Hubble Program. I. An Independent Approach to the Extragalactic Distance Scale Using only Population II Distance Indicators
我们提出了一个概述的芝加哥哈勃计划，一个正在进行的计划，以获得3%的测量哈勃常数使用替代方法，以传统的造父变星距离尺度。我们的目标是建立一个完全独立的路线，哈勃常数使用RR天琴座变量，红巨星分支（TRGB）的尖端，和Ia型超新星（SNe Ia）。这种替代的距离阶梯可以应用于任何哈勃类型的星系，任何倾斜，并利用低密度环境中的老恒星，对金属丰度和星际灭绝的简并效应具有鲁棒性。由于Ia型超新星的宿主星系数量相对较少，它们的独立测量距离，这些特性为通过距离阶梯测量哈勃常数提供了很大的系统优势。最初，我们的哈勃常数值的准确性将由五个银河RR Lyrics校准器与哈勃空间望远镜精细制导传感器校准器设定。使用盖亚，天琴座RR零点和TRGB方法都将独立校准，前者至少需要多一个数量级的校准器，而后者直接通过尖端红巨星的视差测量。作为第一个完全独立于造父变星和大麦云云的端到端“距离阶梯”，这条通往哈勃常数的路径将允许在传统距离阶梯的每一级进行高精度比较，这是理解这条路径和其他通往哈勃常数的路径之间的紧张关系所必需的。
2016-11-11 astro-ph.CO astro-ph.GA
Hubble tension may indicate time-dependent dark matter comoving energy density
本文通过引入修改的统一暗物质现象学流体模型，探讨在特定红移处物理暗物质共动能量密度发生快速跃迁以解决哈勃张力的可能性。
2024-04-25 astro-ph.CO
A local resolution of the Hubble tension: The impact of screened fifth forces on the cosmic distance ladder
从局部距离阶梯和宇宙微波背景得出的哈勃常数$H_0$值之间的差异提供了一个诱人的新物理学线索。我们探讨了一个潜在的解决方案，涉及在当地的宇宙，这改变了造父变星的超新星距离校准的第五种力量。特别是，如果造父变星与视差或水脉泽的直接距离测量被屏蔽，但在其他星系中的显着比例没有，忽略其潜在的周期-光度关系之间的差异偏置本地$H_0$测量高。这种差异来自造父变星脉动周期的缩短，以及在第五种力的作用下光度可能增加。我们量化的内部和环境的引力性质的Riess等。距离阶梯星系，以评估其程度的屏蔽下的一系列的现象学模型，并将此信息传播到$H_0$后作为第五力强度的函数。我们认为，在标量-张量引力理论，如变色龙，K-mouflage和Vainshtein，随着最近提出的重子-暗物质相互作用的基础上，筛选模型的研究是由当地的暗物质密度。我们发现，第五个力的强度$\sim5-30\%$，重力可以减轻（虽然没有解决）的$H_0$紧张局势在某些情况下，在敏感性水平的基础上，其他距离阶梯数据的测试可以限制这种强度。虽然我们的分析是探索性的，并根据筛选模型不一定实现完整的理论，我们的研究结果表明，新的物理为基础的本地决议的$H_0$紧张是可能的，补充那些已经知道的预重组时代。
2020-04-10 astro-ph.CO astro-ph.GA
The 1% Concordance Hubble Constant
近100年来，确定哈勃常数一直是观测天体物理学的中心目标。近年来在两个方面取得了非凡的进展：低红移的宇宙距离阶梯测量和高红移的宇宙微波背景（CMB）测量。宇宙微波背景通过最佳拟合的宇宙学模型来预测当前的膨胀率。在相对低的红移下，重子声学振荡（BAO）测量也取得了补充性进展。虽然BAO数据不能独立地确定哈勃常数，但它们对于约束可能的解决方案和检查宇宙的一致性非常重要。精确测定哈勃常数是很有价值的，但更重要的是比较高低红移的测量结果来检验我们的宇宙学模型。重大的矛盾意味着实验估计中没有考虑到不确定性，或者发现了宇宙学标准模型之外的新物理。在本文中，我们详细研究了CMB，BAO和宇宙距离阶梯数据集之间的紧张关系。我们发现，这些测量是一致的合理的统计预期，我们结合起来，以确定一个最适合的哈勃常数为69.6+/-0.7公里/秒/百万秒差距。该值基于WMAP 9 +SPT+ACT+6dFGS+BOSS/DR 11 +H_0/Riess;我们在文中探索了替代数据组合。综合数据将哈勃常数限制在1%，没有令人信服的新物理学证据。
2014-10-13 astro-ph.CO
The Local Value of H$_0$
本研究综述哈勃常数局域测定的距离阶梯方法与哈勃张力问题，利用韦布望远镜观测320余颗造父变星验证HST测光系统误差并非张力主因，为后续精确测定H$_0$提供支撑。
2024-04-17 astro-ph.CO
The Local Perspective on the Hubble Tension: Local Structure Does Not Impact Measurement of the Hubble Constant
我们使用迄今为止最大的光谱SN Ia距离和红移样本，在哈勃图中寻找由z<0.15的局部空洞引起的大规模外流的证据。我们的样本结合了万神殿样本、基金会调查和卡内基超新星计划最新发布的光变曲线数据，创建了一个红移范围为0.01<z<2.26的1295 SNe样本。我们利用一个非均匀的和各向同性的勒梅特-托尔曼-邦迪度规来模拟Ia超新星距离红移关系中的空洞。我们得出结论，SN光度距离-红移关系在4-5 sigma置信水平下与一些星系计数研究中提出的大局部欠密度（|delta| > 20%，其中密度对比度δ = Delta rho /rho）不一致，并且没有发现哈勃常数变化的证据，对应于红移范围0.023<z<0.15的锐边空洞。在经验精度为sigma_H_0 = 0.60%的情况下，我们得出结论，距离阶梯测量不受局部密度对比的影响，这与从大尺度结构模拟中预测的宇宙方差sigma_H_0 = 0.42%一致。假设距离阶梯值的不确定性为sigma_H_0= 2.2%，这不会影响哈勃张力。我们推导出在大于69 megaparsec h^-1的尺度上局部密度对比度的5 sigma约束条件，即delta <27%。局部结构的存在似乎并不妨碍测量哈勃常数到1%精度的可能性。
2019-03-11 astro-ph.CO
Cosmological model insensitivity of local $H_0$ from the Cepheid distance ladder
观测到的哈勃常数$H_0$的局部距离阶梯测量值与从宇宙微波背景辐射（CMB）推断出的值之间的张力（$\sim 9\%$差异）可能暗示着新的、奇异的宇宙物理学。我们测试的影响，宇宙的膨胀历史（$0.01<z<2.3$）的本地距离阶梯估计$H_0$的假设。在基准分析中，哈勃流Ia型超新星（SN~Ia）样本被截断为$z < 0.15$，减速参数（$q_0$）固定为-0.55。我们创建逼真的模拟校准器和万神殿样品，并占这两组之间的完整的系统学协方差。我们拟合了几个物理动机的暗能量模型，并从calibrator和Pantheon SNe~Ia中导出了组合约束，同时推断了$H_0$和暗能量性质。我们发现，暗能量模型的假设并没有显着改变本地距离阶梯值的$H_0$，与最大差异（$ΔH_0$）之间的推断值为0.47公里$^{-1}$ s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$，即0.6 $\%$移位$H_0$，显着小于观察到的张力不同的模型。暗能量模型中的额外自由度不会增加$H_0$的推断值的误差。包括校准品之间的系统学协方差、低红移SNe和高红移SNe可以引起$H_0$的推断值的小偏移。SN~Ia的系统学对$H_0$的总不确定度贡献了$\lesssim 0.8 \%$。
2020-03-14 astro-ph.CO
Model-independent constraints on cosmic curvature: implication from updated Hubble diagram of high-redshift standard candles
宇宙曲率（$Ω_k$）是宇宙学的一个基本参数。本文提出了一种改进的模型无关的方法来约束宇宙曲率，它与哈勃参数$H(z)$和光度距离$D_L(z)$有几何关系。利用目前最大的$H(z)$宇宙天文钟样品，以及根据1598个类星体的紫外和X射线光度之间的关系得到的光度距离$D_L(z)$和新编制的Pantheon样品（包括1048个SNe Ia），可以预期对宇宙曲率$Ω_k(z)$进行31次独立测量，覆盖$0.07<z<2$的红移范围。我们对$Ω_k(z)$的估计在目前的观测精度水平上与平坦宇宙完全兼容。同时，我们发现，对于1598个类星体的哈勃图作为一种新的标准烛光，其空间曲率被限制为$Ω_k=0.08\pm0.31$。对于超新星Ia的最新观测，我们得到了$Ω_k= -0.02\pm0.14$。与其他方法相比，我们的分析也达到了具有竞争力的精度约束，旨在模型无关的空间曲率估计。更有趣的是，在高红移区，重构曲率$Ω_k$为负，这也与文献中模型依赖约束的结果一致.这些发现证实了我们重建的进化$Ω_k(z)$，在框架内的模型无关的方法高斯过程（GP），而不假设一个特定的形式。
2020-08-19 astro-ph.CO
Elucidating $Λ$CDM: Impact of Baryon Acoustic Oscillation Measurements on the Hubble Constant Discrepancy
我们研究了重子声振荡（BAO）尺度测量的影响之间的差异的哈勃常数（$H_0$）推断从本地距离阶梯和普朗克宇宙微波背景（CMB）数据。虽然单独的BAO数据不能约束$H_0$，但我们表明，将最新的BAO结果与WMAP，Atacama宇宙学望远镜（ACT）或南极望远镜（SPT）CMB数据相结合，产生的$H_0$值$2.4-3.1σ$低于距离阶梯，独立于普朗克，这种向下的拉力在一些早期的分析中不太明显，这些分析只使用了角度，平均BAO尺度约束，而不是完整的各向异性信息。同时，BAO和CMB数据的组合也不利于普朗克高多极温度功率谱所偏好的较低的$H_0$值。结合银河系和Lyman-$α$森林（Ly $α$）BAO与原始氘丰度的精确估计，得到了平坦$Λ$ CDM模型的$H_0=66.98\pm1.18$ km s $^{-1}$ Mpc $^{-1}$.这个值是完全独立的CMB各向异性的约束，是$3.0σ$低于最新的距离阶梯约束，虽然$2.4σ$张力也存在于星系BAO和LY $α$ BAO之间。这些结果表明，这是不可能的解释$H_0$的分歧，仅与普朗克数据的系统误差。事实上，即使在删除任何一个数据集之后，紧张局势仍然存在，这使得这个有趣的难题更加难以解决。
2018-01-31 astro-ph.CO
An updated Gamma Ray Bursts Hubble diagram
伽马射线暴（GRB）作为一种将哈勃图扩展到极高红移的可能途径，近来引起了人们的广泛关注。为此，必须从与距离无关的量的相关性来评估红移z处伽玛暴的亮度（或各向同性发射能量），以便可以求解亮度距离D_L（z），从而求解距离模量μ（z）。Schaefer（2007）对五个不同的两参数相关性进行平均，并使用基准宇宙学模型对其进行校准，编制了69个具有测量mu（z）的伽玛暴样本，该样本从那时起被广泛用于约束宇宙学参数。我们在这里从多个方面更新了该样本。首先，我们添加了最近发现的X射线余辉的相关性，并使用贝叶斯启发的拟合方法来校准不同的GRB相关性，假设基准LCDM模型与最近的WMAP 5数据一致。平均超过六个相关性，我们结束了一个新的伽玛射线暴哈勃图包括83个对象。我们还广泛探讨了不同的基准宇宙学模型的影响，考虑如何估计mu（z）的变化作为函数的$(Ω_M, w_0, w_a)$参数的Chevallier-Polarski- Linder现象学暗能量状态方程。为了避免假设{ \it a priori}宇宙学模型的需要，我们提出了一种新的基于模型无关的局部回归估计μ（z）的校准方法，利用Union SNeIa样本来校准GRB相关。这最终给了我们一个由69个伽玛暴组成的伽玛暴哈勃图，其估计的距离模量mu（z）几乎与基础宇宙学模型无关。
2009-07-27 astro-ph.CO
The Price of Shifting the Hubble Constant
重子声学振荡（BAO）特征的各向异性测量固定了哈勃常数和声标度$H_0 r_d$的乘积。因此，不管暗能量动力学如何，为了适应更高的$H_0$值，需要更低的$r_d$，因此必须对早期宇宙学进行修改。我们必须要么降低宇宙在拖曳时期的年龄，要么降低原始等离子体中的声速。第一个可以实现，例如，与暗辐射或非常早期的暗能量，自动保持在宇宙微波背景（CMB）的声学尺度的角度大小没有修改后重组暗能量。然而，它是已知的，最简单的这种修改落在较高的多极CMB约束相冲突。作为一个例子，我们结合各向异性BAO与几何测量从强透镜时间延迟从H0 LiCOW和超脉泽从超脉泽宇宙学项目来测量$r_d$，有和没有本地距离阶梯测量$H_0$。我们发现$r_d$的最佳拟合值确实对暗能量模型相当不敏感，并且也几乎不受包含局部距离阶梯数据的影响。
2017-11-03 astro-ph.CO
Inspecting the Cepheid distance ladder: The Hubble Space Telescope distance to the SNIa host galaxy NGC 5584
目前，哈勃常数$H_0$的直接测量和早期宇宙测量之间的紧张关系需要对辩论双方研究中使用的所有数据和方法进行详细审查。Ia型超新星（SNIa）的宿主星系NGC 5584中的造父变星在$H_0$的局部测量中发挥了关键作用。SH0ES项目利用对该星系的观测，推导出造父变星周期与它们在哈勃太空望远镜（HST）不同波段的振幅比之间的关系，并利用这些关系分析了目前大约一半的本星系样本中造父变星的光变曲线。在这项工作中，我们对NGC 5584中的造父变星进行了独立的详细分析。我们采用不同的工具进行光度分析，并采用完全不同的方法进行光变曲线分析，我们没有发现我们的周期和平均星等测量与SH0ES报告的测量之间存在系统性差异。采用银河系造父变星校准的周期光度关系，我们测量了距离模$μ=31.810\pm0.047$（mag），它与SH0 ES测量的$μ=31.786\pm0.046$（mag）一致。此外，我们发现NGC 5584中造父变星的周期和振幅比之间的关系明显比SH 0 ES紧密，它们对直接测量$H_0$的潜在影响将在未来的研究中进行调查。
2021-02-24 astro-ph.CO astro-ph.GA
Tip of the Red Giant Branch Distances to NGC 1316, NGC 1380, NGC 1404, & NGC 4457: A Pilot Study of a Parallel Distance Ladder Using Type Ia Supernovae in Early-Type Host Galaxies
本研究利用红巨星支尖距离校准大质量宁静早型星系中的Ia型超新星，构建平行距离阶梯，测得哈勃常数为75.3±2.9 km s⁻¹ Mpc⁻¹，验证了属性匹配子样本在宇宙学研究中的应用潜力。
2025-09-04 astro-ph.CO
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
Hubble Tension or Distance Ladder Crisis?
本文通过汇编不依赖CMB声视界的哈勃常数测量，发现距离阶梯样本与一步测量样本存在显著差异，指出哈勃张力的核心在于距离阶梯测量与其他测定之间，可能源于系统效应或基本物理异常。
2024-09-02 astro-ph.CO gr-qc hep-th
To H0 or not to H0?
本文探讨了后期物理学的变化是否可以解决“哈勃紧张”。有人认为，在文献中的许多主张，有利于这种解决方案是由误解的距离阶梯测量实际上是如何工作的，特别是，由不适当的使用距离阶梯H0之前。一个动力学的反距离阶梯表明，后期物理学的变化在观测上受到强烈的约束，无法解决SH0ES数据与普朗克推断的基本LCDM宇宙学之间的差异。我们提出了一个统计上严格的计划，以取代使用H0先验
2021-05-12 astro-ph.CO
2D BAO vs 3D BAO: solving the Hubble tension with an alternative cosmological model
本研究针对三维BAO数据依赖ΛCDM模型可能加剧哈勃张力的问题，采用弱模型依赖的二维BAO数据结合双引力理论，测得的哈勃常数与局域测量结果一致，可缓解哈勃张力。
2024-10-31 astro-ph.CO gr-qc
A 2 per cent Hubble constant measurement from standard sirens within 5 years
引力波聚并事件提供了一种全新的方法来确定哈勃常数，由广义相对论提供的绝对距离校准。利用LIGO-Virgo对中子星合并双星GW 170817的探测，以及对宿主星系NGC 4993的光学识别，这种标准的塞壬方法被用来测量哈勃常数。这种新颖的独立测量特别令人感兴趣，因为通过局部距离阶梯（$73.24 \pm 1.74$）使用Ia型超新星确定的哈勃常数值与通过$\sim 3$ sigma进行的宇宙微波背景观测（$66.93 \pm 0.62$）之间存在紧张关系。局部距离阶梯观测可能在5年内达到$1\%$的精度，但目前没有迹象表明进一步的观测将大大减少现有的差异。除了澄清现有的低和高红移测量之间的差异外，精确测量哈勃常数对阐明暗能量的性质具有至关重要的价值。在这里，我们表明，LIGO和处女座可以预期约束哈勃常数的精度$\sim2\%$在5年内和$\sim1\%$在十年内。
2018-07-06 astro-ph.CO astro-ph.HE
Quantum origin of dark energy and the Hubble tension
从低红移的距离阶梯中获得的哈勃参数的局部测量值与从宇宙学标准标尺中推断的全局值存在紧张关系。对宇宙历史的假设，特别是对暗能量起源的假设，在这种紧张关系中起着关键作用。在这里，我们考虑的情况下，暗能量起源于放大的光场的量子涨落在通货膨胀。我们发现，继承自暴胀量子涨落的空间相关性可以将哈勃张力降低到一个标准差，从而缓解了标准宇宙学模型的问题。即将到来的任务，如欧几里得，将能够测试模型的预测在这类。
2022-07-11 astro-ph.CO
No rungs attached: A distance-ladder free determination of the Hubble constant through type II supernova spectral modelling
本研究利用定制扩展光球方法对II型超新星光谱建模，独立于距离阶梯测得哈勃常数$74.9\pm1.9$ km/s/Mpc，精度与既有技术相当，为检验哈勃张力提供新途径。
2024-11-07 astro-ph.CO astro-ph.HE astro-ph.SR
Measurement of Hubble Constant: Do Different Cosmological Probes Provide Different Values?
对哈勃常数（$H_{0}$）的不同测量并不一致，并且已经观察到基于CMB的方法和基于宇宙距离阶梯的方法之间的张力。各种基于距离的方法的测量也不一致。更严重的是，同一个宇宙学探测器（如Ia型SNe）用不同的方法标定，得到的$H_{0}$值也不一样。我们比较各种距离阶梯的方法，通过已经获得的独特的数据从哈勃太空望远镜（HST）。我们的分析是基于参数（T检验）以及非参数统计方法，如Mann-Whitney U检验和Kolmogorov-Smirnov检验。我们的研究结果表明，不同的方法提供不同的值的$H_0$和差异有统计学意义。校准中的偏差不能解释这些差异，因为数据是从具有共同校准方案的单个望远镜中获取的。来自不同探头的距离测量的经验关系的未知物理效应或问题可能引起这些差异。
2020-06-21 astro-ph.CO astro-ph.IM
Anisotropic Distance Ladder in Pantheon+ Supernovae
本研究分解Pantheon+ Ia型超新星样本，发现造父变星-超新星距离阶梯存在各向异性，H₀角变幅最高达4 km/s/Mpc，该变化超SH0ES测量误差但不足以解释哈勃常数差异，成因或为宇宙学原理失效或小样本统计涨落。
2023-05-08 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Envisioning the Distance Ladder in the Era of the Habitable Worlds Observatory
本文展望宜居世界观测站凭借高灵敏度与分辨率，将宇宙距离阶梯从三级简化为两级，仅用造父变星和红巨星支顶端即可实现哈勃常数1%测量，并探讨其测量矮星系距离的潜力。
2025-07-02 astro-ph.CO astro-ph.IM
An updated measurement of the Hubble constant from near-infrared observations of Type Ia supernovae
利用SHOES样本的近红外Ia型超新星数据，通过高斯过程测量峰值星等，测得哈勃常数$H_0=72.3$ km/s/Mpc，精度2.8%，并指出增加校准样本和扩展红移可提升精度。
2023-09-18 astro-ph.CO
Updated constraints on $f(T)$ models using direct and indirect measurements of the Hubble parameter
我们利用最近提出的不受$H_0$值影响的统计方法提取了对$f(T)$引力的观测约束，从而绕过了普朗克和直接测量之间在其精确数值上不一致的问题。我们使用直接测量的哈勃参数与相应的协方差矩阵，并为完整性，我们进行了联合分析，使用最新的数据从超新星Ia型的基础上JLA样本，准恒星物体，和宇宙微波背景从普朗克移位参数。我们分析了一个大家族的$f(T)$模型，我们比较了拟合结果与$Λ$ CDM宇宙学使用AIC统计检验。仅利用Hubble参数数据，我们发现在幂律$f(T)$模型的情况下，在1- $σ$处对$Λ$ CDM宇宙学有一个小的但非零的偏离，然而相应的AIC值显示出与它的统计等价性。最后，联合分析表明所有的$f(T)$模型都是非常有效的，并且与观测值非常好地吻合。
2018-07-24 astro-ph.CO hep-ph hep-th
The Hubble tension: A decade review
Ningbo University（宁波大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences (CAS)（中国科学院理论物理研究所）；Asia Pacific Center for Theoretical Physics (APCTP)（亚太理论物理中心）
综述哈勃常数张力的现状，探讨早期与晚期宇宙观测差异的起源，并评述通过修改声视界、超新星绝对星等或相互作用暗能量模型等解决方案。
2026-07-15 astro-ph.CO
Small Magellanic Cloud Cepheids Observed with the Hubble Space Telescope Provide a New Anchor for the SH0ES Distance Ladder
本研究利用 HST 对 SMC 核心 88 颗造父变星进行高精度测光，结合食双星几何距离作为新锚点，测得 H0=73.17±0.86 km/s/Mpc，并扩大金属丰度校准范围，揭示了与 ΛCDM 模型的 5.8σ 张力。
2024-09-23 astro-ph.CO astro-ph.GA
Cosmic Distances Calibrated to 1% Precision with Gaia EDR3 Parallaxes and Hubble Space Telescope Photometry of 75 Milky Way Cepheids Confirm Tension with LambdaCDM
我们提出了一个扩展的75个银河系造父变星的样本与哈勃太空望远镜（HST）测光和盖亚EDR 3的光松弛，我们用它来重新校准河外距离阶梯和完善的哈勃常数的测定。所有的HST观测都是使用用于Ia型超新星（SN Ia）宿主中河外造父变星成像的相同仪器（WFC 3）和滤波器（F555 W，F814 W，F160 W）获得的。HST观测使用WFC 3空间扫描模式来减轻饱和度并减少像素间的校准误差，每次观测的平均光度误差达到5毫马格。我们使用新的盖亚EDR 3视差，大大改善，因为DR 2，和这些造父变星的周期光度（PL）关系，同时校准河外距离阶梯和完善的盖亚EDR 3视差偏移的确定。造父变星光度的几何校准精度为1.0%，优于任何其他几何锚。将其应用于SNe~Ia的定标，测得哈勃常数为73.0 +/- 1.4 km/sec/Mpc，与基于早期盖亚数据发布的结论非常一致。我们还发现，在银河系中的造父变星PL关系的斜率，其零点的金属丰度的依赖，是在很好的协议与来自其他星系的平均值。结合造父变星定标的最佳补充源，我们得到了1.8%的精度，得到H_0=73.2 +/-1.3 km/sec/Mpc，与普朗克CMB观测的LambdaCDM预测值相差4.2 σ。我们预计在近期内从造父变星宿主中~40个超新星Ia的扩大样本中达到~1.3%的精度。
2021-01-02 astro-ph.CO
Cepheid Calibrations of Modern Type Ia Supernovae:Implications for the Hubble Constant
这是两篇论文中的第一篇，报告了一个从翻新的距离阶梯中以5%的精度确定哈勃常数的计划的测量结果。我们提出了新的观测110造父变星的宿主星系的两个最近的Ia型超新星（SNe Ia），NGC 1309和NGC 3021，使用哈勃太空望远镜（HST）的高级相机调查。我们还提出了新的观测的主机与HST的SNe Ia提供最精确的光度校准：SN 1994 ae在NGC 3370，SN 1998 aq在NGC 3982，SN 1990 N在NGC 4639，SN 1981 B在NGC 4536，以及脉泽主机，NGC 4258。增加观测间隔使得发现新的、更长周期的造父变星成为可能，其中包括57颗P>60天的造父变星，这扩展了这些周期光度（PL）关系。我们提出了93个测量的金属量参数，12 + log[O/H]，测量从HII地区附近的造父变星，并显示这些是一致的太阳金属量。我们发现的七个deredened PL关系的斜率是一致的大麦云造父变星和银河造父变星的视差测量，我们解决的影响哈勃常数。我们还给出了SN 2002 fk（在NGC 1309中）和SN 1995 al（在NGC 3021中）的多波段光变曲线，这些光变曲线可以用来校准它们的光度。在第二篇论文中，我们提出的造父变星在H波段的观测与HST的近红外相机和多目标光谱仪，进一步减轻系统误差沿距离阶梯造成的灰尘和化学变化。这些SN和造父变星数据的质…
2009-05-05 astro-ph.CO
Model independent $H(z)$ reconstruction using the cosmic inverse distance ladder
最近的距离阶梯测量的哈勃常数$H_0$不同意在$3.5σ$水平的值从普朗克测量的宇宙微波背景（CMB）假设$Λ$ CDM宇宙学。这种差异促使人们猜测，除了$Λ$ CDM模型中的假设之外，可能还需要新的物理学。本文利用距离反梯方法，将$H(z)$的参数化形式拟合到重子声学振荡（BAO）和Ia型超新星的数据中，并结合辐射拖曳历元末声视界的先验值$r_d$ .我们应用先验的$r_d$，从普朗克或威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）的推论的基础上，并证明这些值是一致的与CMB独立的测定$r_d$来自原始氘丰度的测量，BAO和超新星数据假设$Λ$ CDM宇宙学。我们得到的$H(z)$约束在低红移时与暗区的详细物理无关，只依赖于广义相对论的Friedmann-Robertson-Walker（FRW）度规的有效性。对于每一个假设的$r_d$之前，我们发现与推断值的$H_0$和普朗克$Λ$ CDM值和相应的张力与距离阶梯估计的一致性。
2018-07-19 astro-ph.CO
Hubble distancing: Focusing on distance measurements in cosmology
针对 Hubble-Lemaitre tension，本文开发了集成于 MontePython 的 `distanceladder` 似然包，指出模型应准确拟合距离测量而非仅推断 $H_0$ 值，否则可能导致对新物理学的虚假探测。
2022-06-01 astro-ph.CO hep-ph
Updated F(T) gravity constraints from high redshift cosmography
在过去的十几年里，大量的观测数据表明，宇宙正在加速膨胀。在缺乏一个基础良好的理论来解释观测结果的情况下，宇宙学提供了关于宇宙从测量距离演化的信息，只是假设宇宙的几何形状可以用弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克度规来描述。我们进行高红移分析，使我们能够把约束的宇宙学参数高达500阶，从而诱导任何引力理论的间接约束。这里我们感兴趣的是所谓的远平行引力理论f（T）。实际上，我们使用f（T）及其导数的当前值的解析表达式作为宇宙学参数的函数，以将宇宙学置信区域映射到f（T）及其导数的置信范围。此外，我们展示了如何可以使用这些来测试一些teleparable重力模型，而无需求解动力学方程。我们的分析是基于联盟2 Ia型超新星（SNIa）的数据集，一组28个测量的哈勃参数，哈勃图构造的一些伽马射线暴（GRB）光度距离指标，高斯先验的距离上的重子声学振荡（BAO），和哈勃常数h。为了进行我们的统计分析和探索宇宙学参数的概率分布，我们使用马尔可夫链蒙特卡罗方法（MCMC）。
2015-09-29 astro-ph.CO
