Large scale anomalies in the CMB and non-Gaussianity in bouncing cosmologies
我们认为,在宇宙微波背景辐射的大角度尺度上观察到的几种异常现象,在暴胀时代之前发生的宇宙反弹中有一个共同的起源。反弹在问题中引入了一个新的物理尺度,打破了暴胀的几乎尺度不变性。因此,暴胀开始时的标量扰动状态不再是Bunch-Davies真空,而是包含激发和非高斯性,这对于红外模式来说更大。我们认为,这些激发和CMB模式和较长波长的扰动之间的相关性的综合效应,可以解释所观察到的功率抑制,偶极不对称,它也可以产生一个偏好奇宇称相关。该模型还可以缓解透镜振幅$A_L$中的张力。我们采用唯象的观点,通过表征模型与一些自由参数,而不是限制到特定的弹跳理论。我们确定了我们的想法所需的最低限度的成分,并指出在文献中的理论,这些条件得到满足的例子。
2020-06-17 astro-ph.CO gr-qc
Decay of multiple dark matter particles to dark radiation in different epochs does not alleviate the Hubble tension
衰变的冷暗物质(CDM)被认为是解决哈勃膨胀率和物质聚集之间紧张关系的一种机制。然而,宇宙微波背景(CMB)的偏振测量严重限制了暗物质在重组前的衰变比例,而大尺度结构对CMB各向异性的透镜效应对暗物质在重组后的衰变有很强的限制。总之,这些限制使得用衰减的暗物质来解释哈勃张力不太可能。针对这种情况,我们研究了一个暗物质系综与CDM粒子衰变成自由流动的暗辐射在不同的时代,可以缓解这个问题。我们发现它没有。
2022-04-25 astro-ph.CO hep-ph
Power Suppression and Lensing Anomaly -- A phenomenological investigation
National Institute of Technology Karnataka(卡纳塔克国立技术学院)
本文通过现象学模型研究功率抑制对缓解透镜异常的影响,利用贝叶斯分析和普朗克数据表明低多重极处的功率抑制能有效缓解透镜异常,并探讨未来CMB任务对这一问题的进一步研究意义。
2026-01-13 astro-ph.CO gr-qc hep-th
Bounce Inflation with Dynamical Dark Energy in Light of DESI DR2
Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学);Wuhan Donghu College(武汉东湖学院)
本文通过结合动态暗能量与反弹膨胀模型,利用DESI DR2数据获得更准确的哈勃常数,并发现其对暗能量演变的偏好优于幂律模型。
2026-01-06 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Testing dark energy models with a new sample of strong-lensing systems
一个新的强透镜系统,其中包括204个点的红移范围$0.0625< z_{l} < 0.958$的镜头和$0.196< z_{s} < 3.595$的源,我们约束三个模型,产生一个晚宇宙加速:$ω$ -冷暗物质模型,Chevallier-Polarski-Linder和Jassal-Bagla-Padmanabhan参数化。我们的汇编只包含那些系统与早期类型的星系作为透镜,光谱测量恒星速度色散,估计爱因斯坦半径,透镜和源红移。我们假设一个轴对称的质量分布的透镜方程,使用校正,以减轻测量的速度色散($σ$)和暗物质晕速度色散($σ_{DM}$)之间的差异,以及其他系统误差,可能会影响测量。我们考虑了不同的子样本来约束每个模型的宇宙学参数。此外,我们还生成了SLS的模拟数据,以评估所选择的质量分布对爱因斯坦半径估计准确性的影响。我们的研究结果表明,宇宙学的约束是非常敏感的选择的数据:在某些情况下,宇宙学参数的估计(例如,系统与观测距离比$D^{obs}<0.5$)的收敛问题,其他显示卡方函数的高值(例如,系统与透镜方程$D^{obs} >1$或高速色散$σ> 276$ km s $^{-1}$)。然而,我们获得了一个信托样本143系统,提高了每个测试的宇宙学模型的约束。
2020-09-08 astro-ph.CO gr-qc
Modified gravity constraints with Planck ISW-lensing bispectrum
本研究利用Planck ISW-透镜互相关数据,基于暗能量有效场论约束修正引力,将参数空间缩减40-80%,并发现对ΛCDM的轻微偏好(最高3.2σ),强调ISW透镜探针的重要性。
2025-10-15 astro-ph.CO hep-ph
Coupled non-canonical scalar field to neutrinos could alleviate the Hubble tension and cross the phantom barrier
本研究提出耦合quintom模型,利用多数据集缓解哈勃常数危机至1.37σ,并约束中微子质量及暗能量参数,验证模型有效性。
2025-09-26 astro-ph.CO gr-qc
Testing a quintessence model with Yukawa interaction from cosmological observations and N-body simulations
我们考虑了暗能量和暗物质之间的汤川相互作用的精粹模型,并利用最近的宇宙学数据,包括普朗克2015年更新的宇宙微波背景(CMB)测量,Kilo Degree Survey(KiDS)的弱引力透镜测量和红移空间扭曲来约束这个模型。我们发现,在暗区的相互作用是兼容的观察。与Planck 2013年的结果相比,更新后的Planck数据可以显着改善约束,而KiDS数据的约束能力低于Planck。汤川相互作用模型被发现是适度的青睐普朗克和能够减轻弱透镜测量和CMB测量之间的不一致,如以前从标准的λ冷暗物质模型推断。对汤川相互作用模型进行了N体模拟。我们发现,使用晕密度分布是合理的,以改善约束显着在未来。
2019-07-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological constraints from weak lensing scattering transform using HSC Y1 data
本文将弱引力透镜散射变换与基于模拟的正向建模用于 HSC 第一年数据,获得与 Planck 一致且精度媲美 CNN 的宇宙学约束,并指出高红移测光红移是 $S_8$ 张力的主要来源。
2024-04-24 astro-ph.CO
Alleviating the Tension in the Cosmic Microwave Background using Planck-Scale Physics
CMB中的某些异常在六参数平坦$Λ$ CDM模型和CMB数据之间产生了张力。我们重新审视了普朗克分析与圈量子宇宙学(LQC)的预测,并表明LQC解释了大规模的功率异常和透镜振幅的张力。出现这些差异是因为,在LQC中,原始功率谱对于小$k$是尺度相关的,具有特定的功率抑制。我们的结论与预测较大的光学深度和功率抑制在大尺度上的$B$模式偏振功率谱。
2020-08-04 astro-ph.CO gr-qc hep-th
No evidence for dynamical dark energy in two models
为了研究暗能量是否随时间演化,我们提出了两个零检验,并利用宇宙微波背景辐射、重子声波振荡、Ia型超新星、普朗克2015透镜和宇宙计时器的数据组合来约束它们。我们发现,对于这两个模型,在$1.2σ$置信水平下没有动力学暗能量的证据。有趣的是,这两个模型都可以稍微缓解(i)当前的哈勃常数($H_0$)在普朗克合作的全球拟合推导和Riess { \it et al.}的局部观测之间的紧张关系; (ii)普朗克-2015数据和几个低红移大尺度结构探测器之间的均方根密度涨落($σ_8$)张力。
2017-09-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Exploring New Physics Beyond the Standard Cosmology with Dark Energy Survey Year 1 Data
利用暗能量巡天(DES Y1)第一年的最新数据,我们试图探索在标准宇宙学之外是否存在新的物理,并在三种不同的宇宙学模型中调和DES Y1和普朗克数据集之间的$σ_8$张力。结合来自DES Y1的星系团和弱引力透镜数据以及其他宇宙学观测,包括宇宙微波背景辐射,重子声学振荡,Ia型超新星(SNe Ia)和普朗克透镜,我们发现:(i)对于相互作用的暗能量模型,我们对修改后的物质膨胀率$ε=-0.00004\pm 0.00031$有一个更新的约束,(ii)对于粘性暗能量模型,得到了迄今为止在$2σ$置信水平下对体粘滞系数$η<0.00152$的最严格约束;(iii)对于动力学暗能量模型,我们对典型参数$β=-0.04\pm0.12$的约束意味着仍然没有动力学暗能量的证据。同时,我们发现,$σ_8$张力可以有效地缓解在上述三个替代品,分别约束它们与DES Y1和普朗克数据集。
2021-03-25 astro-ph.CO astro-ph.HE gr-qc
Constraining cosmological scaling solutions of a Galileon field
我们研究了一个拉格朗日与立方伽利略项和标准标量场动力学贡献与两个指数势。在这个模型中,伽利略场产生了标度解,其中标量场$ϕ$的密度以与早期物质密度相同的方式标度。这些解决方案是高度感兴趣的,因为标量场可以与粒子物理学的能量标度兼容,并可以减轻重合问题。深入讨论了线性扰动的现象学,包括对观测量的所有相关影响。此外,我们使用普朗克2018年的宇宙微波背景温度-温度和透镜功率谱,来自6dF星系巡天的重子声学振荡测量和SDSS以及Pantheon的Ia型超新星数据,以便对模型的参数进行约束。我们发现,尽管其有趣的现象,我们调查的模型并没有产生一个更好的拟合数据方面的$Λ$ CDM,它似乎并不能缓解高和低红移数据之间的紧张关系。
2022-02-28 astro-ph.CO gr-qc
Constraining dark matter decays with cosmic microwave background and weak lensing shear observations
本文利用KiDS弱引力透镜和Planck CMB数据约束长寿命衰变暗物质模型,发现CMB的积分萨克斯-沃尔夫效应提供最强限制,且该模型无法缓解S8张力。
2023-03-01 astro-ph.CO
A Test of the Standard Cosmological Model with Geometry and Growth
我们进行一般测试的$Λ{\rm CDM}$和$w {\rm CDM}$宇宙学模型的膨胀历史的几何结构上的增长的限制进行比较。具体来说,我们将总物质能量密度$Ω_M$和(对于$w {\rm CDM}$)暗能量状态方程$w$分成两个参数:一个参数捕获几何形状,另一个参数捕获生长。我们约束我们的分裂模型使用当前的宇宙学数据,包括Ia型超新星,重子声振荡,红移空间扭曲,引力透镜,和宇宙微波背景(CMB)各向异性。我们专注于两项任务:(i)约束由参数$ΔΩ_M \equiv Ω_M^{\rm grow}-Ω_M^{\rm geom}$和$Δw \equiv w^{\rm grow}-w^{\rm geom}$捕获的与标准模型的偏差,以及(ii)研究CMB和弱透镜效应之间的$S_8$张力是否可以转化为几何和生长之间的张力,即$ΔΩ_M \neq 0$、$Δw \neq 0$。在分离的$Λ{\rm CDM}$和$w {\rm CDM}$病例中,我们结合所有数据的结果与$ΔΩ_M = 0$和$Δw = 0$一致。如果我们忽略BAO/RSD数据并约束分裂的$w {\rm CDM}$宇宙学,我们发现数据在$3.6σ$显著性上更倾向于$Δw<0$,在$4.2σ$证据上更倾向于$ΔΩ_M>0$。我们还发现,对于CMB和弱透镜,$ΔΩ_M$和$S_8$是相关的,CMB显示出稍强的相关性。在我们的扩展模型中,…
2021-11-24 astro-ph.CO
Revisiting $Λ$CDM extensions in light of re-analyzed CMB data
Universidad de Zaragoza(萨拉戈萨大学);Universidad de Córdoba(科尔多瓦大学)
本文利用最新的CMB+BAO+SNIa数据集,检验了ΛCDM模型的扩展,发现新的Planck CMB似然函数版本可缓解透镜异常,且暗能量时间演化更符合DESI最新结果。
2026-04-05 astro-ph.CO gr-qc
The Three-Dimensional Shapes of Galaxy Clusters
虽然星系团被认为是最重要的宇宙学探测器之一,但暗物质和星系团内介质的标准球形模型只是一个粗略的近似。事实上,无论是理论上还是观测上,星系团都可以更好地近似为三轴天体。然而,对星系团非球面性的研究仍处于起步阶段。我们在这里回顾一下这个主题,它目前正在聚集集群社区越来越多的兴趣。我们首先介绍三轴几何。然后,我们讨论了主题的deprojection和演示需要结合不同的探针集群的潜力。我们讨论了解决这些问题的不同作品。我们提出了一个通用的参数框架,旨在同时适合互补的数据集(X射线,Sunyaev Zel'dovich和透镜数据)。我们详细讨论了阿贝尔1689的情况下,显示不同的模型/数据集如何导致不同的晕参数。我们提出了从拟合的三维NFW模型的X射线,SZ,和透镜数据4强透镜集群的结果。我们认为,一个三轴模型一般允许降低推断值的浓度参数相比,球形分析。这可能会缓解例如过度集中问题方面的紧张局势。然而,我们强调,从数值模拟预测依赖于三轴晕的球形分析。考虑到三轴分析在观测方面的重要性越来越大,我们主张需要以同样的方式进行模拟分析,以便进行可靠和有意义的比较。此外,还应在模拟的多波长观测上对推导星系团三维形状的方法进行广泛的检验。
2012-10-10 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
Exploring Early Dark Energy solution to the Hubble tension with Planck and SPTPol data
解决长期存在的哈勃张力的一个有希望的想法是假设在重组前的宇宙中存在一种新的次主导暗能量,传统上称为早期暗能量(EDE)。如图所示,在Refs。\cite{Hill:2020osr,Ivanov:2020ril}宇宙微波背景(CMB)和大尺度结构(LSS)数据对这一提议施加了严格的限制。在这里,我们重新审视这些强边界考虑普朗克CMB温度各向异性数据在大角度尺度和SPTPol偏振和透镜测量。正如参考文献\cite{Chudaykin:2020acu}中所提倡的,这种组合数据方法预测了与$Λ$ CDM预期一致的CMB透镜效应,并允许有效地探测大角度尺度和小角度尺度。结合普朗克和SPTPol CMB数据与全形状BOSS可能性和信息测光LSS调查中的EDE分析,我们发现的哈勃常数$H_0=69.79\pm0.99\,{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$和EDE分数$f_{\rm EDE}<0.094\,(2σ)$。这些边界获得不包括本地距离阶梯测量$H_0$(SH0 ES)缓解哈勃紧张的$2.5σ$的水平。进一步包括SH0 ES数据,我们获得了与SH0 ES完全一致的$H_0=71.81\pm1.19\,{\rm km\,s^{-1}Mpc^{-1}}$和$f_{\rm EDE}=0.088\pm0.034$。我们还发现,较高的$H_0$值不会显著恶化对LSS数据的拟合。总的来…
2021-02-13 astro-ph.CO hep-ph
Exploring Mirror Twin Higgs Cosmology with Present and Future Weak Lensing Surveys
本研究利用DES、Planck等观测数据对镜像双希格斯模型开展贝叶斯全局分析,约束其暗物质占比等参数,验证其缓解宇宙学张力的潜力,并指出未来CSST可高精度测定双重子丰度。
2023-10-05 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Planck 2015 constraints on the non-flat $Λ$CDM inflation model
我们使用非平坦$Λ$ CDM模型中早期暴胀期间量子涨落产生的能量密度不均匀性功率谱研究了普朗克2015年宇宙微波背景(CMB)各向异性数据。与早期对非平坦模型的分析不同,非平坦模型假设能量密度不均匀性的幂律功率谱不一致,我们发现普朗克2015年的数据本身以及与重子声学振荡测量相结合的数据,都相当好地拟合了一个封闭的$Λ$ CDM模型,其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之几。在这个模型中,测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值,闭合的$Λ$ CDM模型相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况具有降低的功率,并且可以部分地减轻低多极CMB温度各向异性不足,并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束,代价是稍微恶化对较高多极CMB温度各向异性数据的拟合。我们的结果很有趣,但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-07-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
Resolving the S8 tension with the Lambda Prime ($Λ'$) model
本文提出通过修改引力部分、引入 Ricci 孤子的 $Λ'$ 动力学暗能量模型,以缓解弱引力透镜与 Planck CMB 之间的 $S_8$ 张力,并得到与晚期观测相符的 $S_8$ 和 $H_0$。
2025-06-09 astro-ph.CO gr-qc
Stepping into the Forest: Confronting Interacting Radiation Models for the Hubble Tension with Lyman-$α$ Data
本文利用 eBOSS 一维 Lyα 森林等大尺度结构数据检验相互作用暗辐射模型,发现简单暗辐射模型虽缓解 Hubble 张力却恶化 Lyα 拟合,而 DM-DR 耦合模型可同时应对 Hubble 与 S8 张力。
2024-06-12 astro-ph.CO
KiDS-450: Testing extensions to the standard cosmological model
我们测试扩展到标准的宇宙模型与弱引力透镜层析成像使用450度$^2$的千度调查(KiDS)的成像数据。在这些扩展的宇宙学,其中包括大量的中微子,非零曲率,不断发展的暗能量,修改的重力,和运行的标量谱指数,我们还研究了KiDS和宇宙微波背景测量普朗克之间的不一致性。两个数据集之间的不一致性在很大程度上不受透镜系统学的更保守的处理和对非线性物理最敏感的角度尺度的去除的影响。唯一一个同时消除了与普朗克理论的不一致,并且至少在一定程度上受到数据支持的扩展宇宙学,包括用依赖于时间的状态方程(以$w_0-w_a$参数化的形式)来演化暗能量。在这个模型中,各自的$S_8 = σ_8 \sqrt{Ω_{\rm m}/0.3}$约束在$1σ$水平上一致,并且在考虑整个参数空间时,KiDS和普朗克数据集之间存在“实质一致性”。此外,普朗克对哈勃常数的约束比LCDM更宽,并且与Riess等人(2016)对$H_0$的直接测量一致。当结合KiDS和普朗克测量时,与LCDM相比,暗能量模型是适度有利的,并且在包括哈勃常数的信息性先验之后仍然是适度有利的。在这两种情况下,在$w_0-w_a$平面的边缘化约束是不一致的宇宙学常数在$3σ$水平。此外,KiDS约束中微子质量的总和为4.0 eV(95%CL),发现没有偏好的时间或尺度相关的修改度规电位,是一致的平坦度和没有运行的光谱指数。分析代码在https://…
2017-05-03 astro-ph.CO
Brans-Dicke cosmology with a $Λ$- term: a possible solution to $Λ$CDM tensions
我们提出了一个全面的分析Brans-Dicke宇宙学与宇宙学常数和冷暗物质(BD- $Λ$ CDM简称)。我们扩展的情况下,目前的宇宙学值的BD场是由当地天体物理领域的限制,该值是固定的宇宙学观测,这应该是更自然的地方屏蔽机制的可能存在的情况下。我们的分析包括背景和扰动方程在不同的规范。我们发现BD- $Λ$ CDM比一致性GR- $Λ$ CDM模型更受整体宇宙学数据的青睐,即遥远的超新星,宇宙计时器,哈勃参数的本地测量,重子声学振荡,大尺度结构形成和宇宙微波背景的数据在完全普朗克2018 CMB可能性下。我们还测试了强和弱透镜数据对我们结果的影响,这可能是显着的。我们发现,$Λ$ CDM可以模拟有效的精髓,其显著性约为$3-3.5σ$ c.l.(取决于透镜数据集)。事实上,从GR的角度来看,BD- $Λ$ CDM有效地表现为运行真空模型(RVM),这有助于缓解与数据的某些现有紧张关系,例如GR- $Λ$ CDM预测的$σ_8$过量。另一方面,$Λ$ CDM模型对局部测量的急性$H_0$ -张力有着至关重要的影响,由于引力常量的有效值随膨胀的小幅增加,这种张力几乎是无害的。两种张力的同时缓和是具有宇宙学常数的BD引力的一个显著特征,因此支持BD- $Λ$ CDM与GR- $Λ$ CDM的对比
2020-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Measuring the reionization optical depth without large-scale CMB polarization
本研究探索无需依赖大尺度宇宙微波背景极化测量再电离光深$τ$的方法,结合多组观测数据得到接近大尺度极化约束精度的结果,为验证该参数现有约束、缓解普朗克大尺度数据异常提供新途径。
2024-05-14 astro-ph.CO
Testing $f(T)$ Gravity with Cosmological Observations: Confronting the Hubble Tension and Implications for the Late-Time Universe
本文通过宇宙计时器、大爆炸核合成、DESI BAO 和 Ia 型超新星数据约束 $f(T)$ 引力模型,研究其标量扰动对泊松和透镜方程的影响,并表明该模型可缓解哈勃常数张力,是 $Λ$CDM 的可行替代方案。
2025-08-13 astro-ph.CO gr-qc
Probing Early Modification of Gravity with Planck, ACT and SPT
本研究结合Planck、ACT DR4、SPT-3G等多组观测数据,首次分析了用于解决哈勃张力的早期修正引力模型,发现数据对该模型存在显著偏好,可有效缓解哈勃张力。
2023-12-13 astro-ph.CO gr-qc
Cosmological parameters, shear maps and power spectra from CFHTLenS using Bayesian hierarchical inference
我们应用两个贝叶斯层次推理方案来推断剪切功率谱,剪切图和宇宙学参数的CFHTLenS弱透镜调查-这种方法的数据的第一次应用。在第一种方法中,我们通过Gibbs抽样对剪切图和功率谱的联合后验分布进行抽样,并采用极小模型假设。在第二种方法中,我们的剪切映射和宇宙学参数的联合后验抽样,提供了一个新的,准确的和原则性的方法来推断宇宙学参数从宇宙剪切数据。作为第一个演示的数据,我们进行了2-bin层析分析,以约束宇宙学参数和调查的可能性测光红移偏差的CFHTLenS数据。在基线$Λ$ CDM模型下,我们限制了$S_8 = σ_8(Ω_\mathrm{m}/0.3)^{0.5} = 0.67 ^{\scriptscriptstyle+ 0.03 }_{\scriptscriptstyle- 0.03 }$ $(68\%)$,这与之前的CFHTLenS分析一致,但与普朗克的分析相矛盾。加入中微子质量作为一个自由参数,我们能够约束$\sum m_ν< 4.6\mathrm{eV}$(95%)单独使用CFHTLenS数据。包括一个线性红移依赖的光$z$偏置$Δz = p_2(z - p_1)$,我们发现$p_1=-0.25 ^{\scriptscriptstyle+ 0.53 }_{\scriptscriptstyle- 0.60 }$和$p_2 = -0.15 ^{\scriptscriptsty…
2017-05-09 astro-ph.CO
Superhorizon isocurvature fluctuations relax tensions
该研究提出超视界尺度声视界变化的新模型,通过平滑CMB峰、解耦低红移BAO校准与CMB,缓解宇宙学数据张力,如普朗克功率谱拟合改善、S₈下降及多数据组合拟合优化。
2024-11-12 astro-ph.CO
Decaying Dark Matter as a Possible Solution for Cosmological Tensions
Gettysburg College(葛底斯堡学院);University of California - Riverside(加州大学河滨分校)
本文研究衰变暗物质(DDM)模型,通过暗物质粒子衰变为中微子和轻费米子抑制晚期结构增长,从而缓解早期与晚期宇宙学探针之间的$S_8$张力。
2026-05-30 astro-ph.CO hep-ph
Interacting ultralight dark matter and dark energy and fits to cosmological data in a field theory approach
本文提出包含两个自旋为零的场及相互作用项的拉格朗日模型来描述暗物质与暗能量,利用多个宇宙学数据集约束参数,发现该模型能缓解哈勃张力并解决 $S_8$ 张力。
2024-09-26 astro-ph.CO hep-ph
DESI DR2 Constraints on Coupled Hu--Sawicki $f(R)$ Gravity with Interacting Neutrinos: Implications for the Hubble and \(S_8\) Tensions
Lorestan University(洛雷斯坦大学)
本研究探讨相互作用Hu-Sawicki f(R)引力模型,结合DESI DR2等数据,发现该模型可将哈勃常数提升至70.21并降低S8至0.796,从而将近乎1σ水平缓解H0和S8张力,为同时缓解两大晚期宇宙学张力提供了可行途径。
2026-09-15 astro-ph.CO gr-qc
A solution to the S8 tension through neutrino-dark matter interactions
National Centre for Nuclear Research(国家核研究中心);School of Mathematical and Physical Sciences, University of Sheffield(谢菲尔德大学数理科学学院);Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);International School for Advanced Studies, SISSA(国际高等研究院);Astrocent, Nicolaus Copernicus Astronomical Center Polish Academy of Sciences(波兰科学院尼古拉·哥白尼天文学中心)
通过中微子-暗物质相互作用解决S8张力问题,挑战标准ΛCDM模型,为宇宙学研究提供新突破路径。
2026-01-09 astro-ph.CO astro-ph.HE hep-ph
Living at the Edge: A Critical Look at the Cosmological Neutrino Mass Bound
本文通过异常诊断、频率与贝叶斯方法比较及扩展模型分析,指出严格的宇宙学中微子质量界限受 Planck 透镜异常和 DESI 红移区间影响,移除后显著放宽。
2024-10-28 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Planck 2015 constraints on the non-flat XCDM inflation model
我们研究了普朗克2015年宇宙微波背景(CMB)各向异性数据,使用能量密度不均匀性功率谱在非平坦XCDM模型的早期暴胀时期的量子涨落。在这里,暗能量使用具有负状态方程参数的流体进行参数化,但是流体声学不均匀性的速度被设置为光速。我们使用这个简单的参数化的动态暗能量,这是相对简单的计算中使用,在第一次尝试获得一些洞察暗能量动力学和非零空间曲率如何共同影响CMB各向异性数据的约束。与早期的非平坦模型的分析,我们使用物理上一致的功率谱的能量密度不均匀性。我们发现普朗克2015年数据与重子声学振荡测量结果相当好地拟合了封闭的XCDM模型,其中空间曲率贡献了当前宇宙学能量密度预算的百分之一。在这个模型中,测量的哈勃常数和非相对论物质密度参数与大多数其他数据确定的值吻合得很好。取决于参数值,相对于倾斜的、空间平坦的$Λ$ CDM情况,封闭的XCDM模型具有降低的功率,并且似乎部分地减轻了低多极CMB温度各向异性不足,并且可以帮助部分地调和CMB各向异性和弱透镜$σ_8$约束,代价是稍微恶化了对更高多极CMB温度各向异性数据的拟合。然而,封闭的XCDM通货膨胀模型似乎并没有改善协议,如果在所有相比,封闭的$Λ$ CDM通货膨胀的情况下,即使它有一个更多的自由参数。我们的结果很有趣,但也是试验性的;需要更彻底的分析来正确衡量它们的意义。
2018-10-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Cosmological Zoom-In Simulations of Milky Way Host Mass Dark Matter Halos with a Blue-Tilted Primordial Power Spectrum
The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Leiden University(莱顿大学)
研究用高分辨率宇宙学放大纯暗物质模拟,探讨蓝倾斜原初功率谱对银河系宿主质量晕暗物质子结构的影响,发现其能增强子晕质量和V_max函数,提高缩放累积子结构分数及中心密度,并经高分辨率模拟验证。
2026-07-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Do JWST reionization (optical depth) puzzle, cosmological tensions, and CMB anomalies imply Harrison-Zel'dovich spectrum?
本文基于Planck、ACT和SPT数据,发现采用Harrison-Zel'dovich原初谱的ΛCDM模型可将再电离红移提高到与JWST观测一致,并缓解H_0和S_8张力,但会加剧透镜和曲率异常。
2025-07-19 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Status of Neutrino Cosmology: Standard $Λ$CDM, Extensions, and Tensions
该研究结合近期观测数据检验ΛCDM及其扩展模型,推导中微子质量总和约束,发现正常质量顺序偏好及部分热化惰性中微子的3.3σ证据,还探讨了哈勃张力的缓解。
2025-02-11 astro-ph.CO hep-ph
Dispu$τ$able: the high cost of a low optical depth
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室)
研究探讨了光学深度对解决中微子质量张力和暗能量变化的影响,并指出 τ 是 ΛCDM 模型中最不明确的参数。
2026-02-24 astro-ph.CO
Cosmology Intertwined: A Review of the Particle Physics, Astrophysics, and Cosmology Associated with the Cosmological Tensions and Anomalies
在本文中,我们将列出几个重要的目标,需要在未来十年内解决,也考虑到目前不同的宇宙探测器之间的不一致,如哈勃常数$H_0$的值的分歧,$σ_8$ - $S_8$张力,和其他统计上不太重要的异常。虽然这些不一致仍然可能部分是系统误差的结果,但经过几年的精确分析,它们的持续存在强烈暗示了标准宇宙学场景中的裂缝以及新物理学或超越标准模型的概括的必要性。在本文中,我们集中在$5.0\,σ$紧张之间的{ \it普朗克} CMB估计的哈勃常数$H_0$和SH 0 ES合作测量。在展示了不同团队使用不同方法和几何校准进行的$H_0$评估之后,我们列出了一些有趣的新物理模型,这些模型可以缓解这种紧张局势,并讨论下一个十年的实验将如何至关重要。此外,我们还着重讨论了{ \it Planck} CMB数据与弱透镜测量和红移巡天的张力,关于物质能量密度$Ω_m$的值,以及结构增长的幅度或速率($σ_8,fσ_8$)。我们列出了一些有趣的模型,提出了缓解这种紧张局势,我们讨论了试图用一个单一的模型,而不是一个参数的时间来适应一个完整的数据阵列的重要性。此外,我们提出了广泛的其他较少讨论的异常在统计显著性水平低于$H_0$ - $S_8$紧张局势,这也可能构成新的物理暗示,我们讨论了可能的通用理论方法,可以共同解释这些信号的非标准性质。[删节]
2022-04-24 astro-ph.CO hep-ph