Why reducing the cosmic sound horizon alone can not fully resolve the Hubble tension
在标准$Λ$ CDM的背景下，普朗克从宇宙微波背景测量中推断出的宇宙膨胀率与当地测量的宇宙膨胀率之间的不匹配，被称为哈勃张力，已成为宇宙学中最紧迫的问题之一。为了解决这一矛盾，人们提出了对$Λ$ CDM模型的大量修正。其中许多都引入了新的物理学，如早期暗能量、标准模型中微子扇区的修改、额外辐射、原始磁场或变化的基本常数，目的是减少复合$r_{\star}$时的声音视界。我们在这里证明，任何模型，只减少$r_{\star}$永远不能完全解决哈勃紧张，同时保持与其他宇宙学数据集一致。我们明确地表明，模型，实现了较高的哈勃常数与较低的物质密度值$Ω_m h^2$运行到紧张的重子声学振荡的观测，而较大的模型$Ω_mh^2$开发紧张的星系弱透镜数据。
2021-05-17 astro-ph.CO hep-ph
Redshift-space distortion constraints on the neutrino mass and models to alleviate the Hubble tension
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
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
Could the Hubble Tension be Pointing Towards the Neutrino Mass Mechanism?
哈勃常数的本地测量值目前与根据$Λ$ CDM宇宙学假设从CMB推断的高精度值不一致。这种紧张关系的重要性显然促使人们研究能够解决这一悬而未决问题的标准宇宙学模型的扩展。一般来说，成功地减少CMB和局部测量之间的张力（而不会在其他数据集中引入额外的张力）的模型需要在接近复合的时间宇宙中的能量密度的额外分量。在这篇文章中，我将表明，Majoron -一个伪戈德斯通玻色子所产生的全球轻子数对称性的自发破缺，往往与中微子质量机制-可以帮助减少哈勃紧张。重要的是，我还将表明，目前的CMB观测可以限制中微子-马约子耦合小$10^{-13}$，这在I型跷跷板机制对应的轻子数破缺高达$\sim 1\,\text{TeV}$的规模。
2020-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Dark Neutrino interactions phase out the Hubble tension
新的中微子相互作用甚至在弱相互作用冻结之后也能阻止它们自由流动。这导致了宇宙微波背景（CMB）声峰的相移，这可以缓解哈勃张力。此外，中微子中的微扰在进入视界时不会衰减，并有助于度规微扰增强物质功率谱。我们证明，这种声学相移可以实现使用新的标准左手中微子与暗物质的相互作用，而不改变有效的相对论自由度的数量。利用普朗克宇宙微波背景辐射和WiggleZ星系巡天$ (k\le 0.12 h \ {\rm Mpc}^{-1} ) $数据，我们证明了在这个模型中哈勃张力约减小到$ 2.1 σ$。我们的模型预测了潜在的可观察到的修改的CMB B模式和物质的功率谱，可以在未来的数据集观察到。
2021-01-10 astro-ph.CO hep-ph
Quintessence Axion Dark Energy and a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个模型，在这个模型中，关于暗能量的性质和最近提出的哈勃张力的问题可以立即得到解决。在最小超对称标准模型中考虑电弱轴子，其中轴子能量密度与观测到的暗能量一致。与此同时，通过规范化的$Z_{10}$对称性，就有可能存在质量等于$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子暗物质。我们发现质量为$\sim\mathcal{O}(1)\,\,{\rm GeV}$的引力子是衰变暗物质的一个很好的候选者，它在复合后的衰变可以调和哈勃膨胀率$H_{0}$和从宇宙微波背景观测中推断的局部测量的差异。
2020-04-20 astro-ph.CO hep-ph
Hubble tension in lepton asymmetric cosmology with an extra radiation
本文研究了在$Λ$ CDM参数之外，再增加两个自由参数$N_\mathrm{eff}$和$ξ_e$的宇宙学模型的拟合问题.我们在中微子简并度大的中微子的能量密度基础上，引入了热轴子或无菌中微子等额外的辐射成分。然后，在不破坏大爆炸核合成（BBN）的情况下，允许更大的$N_\mathrm{eff}$，因为正中微子简并度$ξ_e$可以改善BBN拟合。通过对Planck、重子声学振荡（BAO）、BBN和Ia型超新星（SNeIa）观测数据的分析，可以看出$ξ_{e}\simeq 0.04$和$0.3 \lesssim ΔN_\mathrm{eff} \lesssim 0.6$的哈勃张力可以得到改善。
2021-04-09 astro-ph.CO hep-ph
Geometric Constraints on the Pre-Recombination Expansion History from the Hubble Tension
University of Trento（特伦托大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）
研究通过模型无关方法重建宇宙再结合前的膨胀历史，发现满足几何CMB约束的早期时间解决方案存在，提供哈勃张力研究的背景测试框架。
2026-04-28 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Degenerate Sub-keV Fermion Dark Matter from a Solution to the Hubble Tension
我们提出了一个黑暗的部门模型解决哈勃的紧张局势和核心尖点的问题。该模型是基于一个隐藏的阿贝尔规范对称性群与一些手征费米子所需的异常取消条件，产生一个候选人的衰变费米子暗物质作为解决方案的哈勃张力。此外，亚千电子伏的质量制度和暗扇区的热历史帮助暗物质候选人解决标准$Λ$ CDM宇宙学中出现的核心尖点问题。
2020-04-21 astro-ph.CO astro-ph.GA hep-ph
D-term inflation in braneworld models: Consistency with cosmic-string bounds and early-time Hubble tension resolving models
我们重新审视了D项暴胀与引力波观测的宇宙弦张力的界限，并考虑了光谱指数与$Λ$ CDM模型的哈勃张力的预复合分辨率相比可能存在的偏差。在这些约束条件下，D项暴胀需要非常小的耦合常数。我们表明，自然耦合常数（$g=λ=0.1$）可以实现的情况下，D-项膨胀膜。
2022-11-07 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Warm Decaying Dark Matter and the Hubble Tension
如果一部分暗物质不稳定，在物质辐射相等的时候衰变成暗辐射，它可能会影响宇宙的膨胀历史，从而有助于改善哈勃常数的本地测量值与从宇宙微波背景和重子声学振荡的测量结果（假设标准的$Λ$ CDM宇宙学）推断的值之间长期存在的紧张关系。然而，如果衰变的暗物质的这一成分是冷的，它将改变引力势的演化，导致与这些相同的数据集不一致。考虑到这一点，我们在这里考虑一个组件的衰变温暖的暗物质，与自由流的长度是足够长的，以保持与现有的数据一致。我们研究了暖衰变暗物质的背景和微扰演化，并利用宇宙学数据来约束这种粒子的质量、丰度和衰变率。我们发现，温暖的衰变暗物质的一个组成部分，可以显着降低本地和宇宙学测定的哈勃常数之间的紧张关系。
2020-06-03 astro-ph.CO hep-ph
Neutrinophilic $\mathbfΛ$CDM Extension for EMPRESS, DESI and Hubble Tension
针对EMPRESS、DESI和哈勃张力等观测异常，提出具有原初中微子不对称性和额外有效中微子数贡献的ΛCDM扩展模型，并给出最新约束，该模型受观测青睐且将哈勃张力缓解至2.2σ。
2025-01-22 astro-ph.CO hep-ph
Solving the Hubble tension without spoiling Big Bang Nucleosynthesis
从宇宙微波背景观测中得到的哈勃参数始终低于从局域测量中得到的哈勃参数，这可能预示着新的物理学。哈勃张力的解决方案通常需要相当数量的额外辐射$ΔN^{}_{\rm eff}$在重组。然而，早期宇宙中$ΔN^{}_{\rm eff}$的数量必然受到大爆炸核合成（BBN）的限制，这给这些解决方案带来了问题。我们提出了一种可能性，通过引入中微子自相互作用，通过一个简单的Majoron耦合，以逃避这个问题。标量比$1~{\rm MeV}$稍重，并允许在整个BBN时代完全热化。由于通过$ϕ\to ν\overlineν$反应的熵转移引起的中微子温度的升高补偿了大的$ΔN^{}_{\rm eff}$对BBN的影响。在这种情况下，与$0.7$一样大的$ΔN^{}_{\rm eff}$的值与BBN兼容。我们对模型的参数空间进行拟合。
2021-02-08 astro-ph.CO hep-ph
A step in the right direction? Analyzing the Wess Zumino Dark Radiation solution to the Hubble tension
在arXiv：2111.00014中首次提出的Wess Zumino Dark Radiation（WZDR）模型显示出很大的希望，作为对本地和基于CMB的测量之间的哈勃张力的一个动机良好的简单解释。在这项工作中，我们调查了原始提案中的假设，并使用额外的独立数据集来对抗模型。我们表明，原来的假设可能会对整体结果产生影响，但通常是很好的动机。我们进一步证明，对负$Ω_k$的偏好保持在与$Λ$ CDM模型相似的水平，而$A_L$张力略有增加。此外，$\ell < 800$和$\ell \geq 800$的普朗克数据之间的紧张关系显着减少的WZDR模型。独立的数据集显示哈勃参数的界限稍微宽松一些，允许张力进一步减少到$2.1 σ$（不依赖于CMB）或$1.9σ$（ACT+WMAP）。然而，没有组合显示出对WZDR存在的较大偏好。我们还调查了是否额外的暗辐射-暗物质的相互作用，可以帮助缓解$S_8$的紧张局势以及。假设所有的暗物质是相互作用和温度无关的散射率，我们发现，CMB数据是太限制这个额外的组件，以允许显着减少的集群。
2022-08-25 astro-ph.CO hep-ph
Thermal Friction as a Solution to the Hubble Tension
在宇宙学的标准模型中增加了一个新的组成部分，它在早期表现得像一个宇宙学常数，然后随着辐射或更快地稀释，可以解决哈勃张力。我们表明，一个滚动轴子耦合到一个非阿贝尔规范组表现出这样一个额外的组件在背景水平的行为，并可以提出一个自然的粒子物理模型解决方案的哈勃张力。我们比较了这种自下而上模型的唯象流体近似的贡献，并确定CMB观测值只对宇宙的背景演化敏感，预计在这两种情况下是相似的，加强了这种模型的情况下，提供了一个可行的解决方案，哈勃张力。
2020-05-01 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Cosmology at at Crossroads: Tension with the Hubble Constant
我们正处于宇宙学的一个有趣的转折点。随着新方法和新技术的出现，哈勃常数的测量精度有了很大的提高，但最近出现了一种紧张局势，这要么是新物理学的信号，要么是尚未认识到的不确定性。
2017-06-08 astro-ph.CO
Axion baryogenesis puts a new spin on the Hubble tension
本研究提出紫外完备的旋转轴子模型，可缓解哈勃张力且不加剧$S_8$等参数矛盾，同时通过轴子与右手中微子耦合解释重子不对称性，预言的重中性轻子可被未来对撞机等实验探测。
2024-05-20 astro-ph.CO hep-ph
Dark Acoustic Oscillations and the Hubble Tension
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University（诺迪塔，皇家理工学院和斯德哥尔摩大学）；University of Southern Denmark（南丹麦大学）
本文提出通过暗辐射-物质解耦情景解决哈勃张力，预测暗声振荡特性，与DESI异常一致，为宇宙学研究提供新方向。
2026-02-27 astro-ph.CO hep-ph
A structured analysis of Hubble tension
随着早期和晚期来源的哈勃参数观测的改善，它们之间的张力已经增加到远高于5 $σ$阈值。有鉴于此，对这种紧张关系的解释的必要性越来越大。在本文中，我们探索了一组7个假设，并表明，为了缓解哈勃的紧张局势，一个模型需要打破这7个中的至少一个，为新的模型提案提供了一个快速简便的应用检查。我们还使用这个框架，使目前提出的模型进行粗略的分类，并显示存在至少一个探索不足的途径，缓解哈勃的紧张局势。
2021-02-03 astro-ph.CO
Improved constraint on primordial gravitational waves in light of the Hubble tension and BICEP/Keck
标准$Λ$ CDM模型所遭受的哈勃张力可以用预复合早期暗能量来解决。利用BICEP/Keck宇宙微波背景（CMB）B模偏振数据，给出了相应的无哈勃张力宇宙学中张量标量比$r$的第一个约束条件.结合BICEP/Keck与Planck 18 CMB和重子声学振荡数据，我们发现，具有较大哈勃常数$H_0$的模型，其$r$的上界将更紧，而哈勃张力的分辨率$H_0\sim73$ km/s/Mpc将其上界收紧到$r<0.028\ (95\%\text{C.L.})$，$25\%$比$Λ$ CDM约束$r<0.036$更紧.我们澄清了这个收紧的界限的起源。
2022-02-21 astro-ph.CO
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
Vacuum arbitrariness and the Hubble tension
我们证明了在暴胀过程中，非Bunch-Davies真空中释放的超视界模的能量密度可以是任意大的，在随后的辐射主导时代，它以ln（a）/a^4的形式减小。这可能构成了一个暗辐射成分，它可以充分改变早期宇宙学演化，以缓解哈勃张力。
2020-04-18 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Rock 'n' Roll Solutions to the Hubble Tension
本文提出演化标量场在再复合时期增加能量以缓解哈勃张力，给出V∝ϕ^{2n}的振荡与滚动解，最佳模型n=2显著提高哈勃常数。
2023-10-07 astro-ph.CO hep-ph
Can the quasi-molecular mechanism of recombination decrease the Hubble tension?
在最近提出的非标准的准分子复合机制中，相邻质子的存在增加了电离能并降低了氢的最终复合速率。这两种效应都可以使CMB数据和标准宇宙学模型得到的宇宙膨胀率的数值偏大，从而可以减少或解决哈勃张力问题。我们还注意到，由于准分子通道的复合开始较早，这可能会解决σ-8张力，因为CMB预测的后期物质密度值将降低。
2021-06-04 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Analyzing the Hubble tension through hidden sector dynamics in the early universe
SH0ES合作组最近的分析证实了在$5σ$水平上，在高红移（$z> 1000$）和低红移（$z<1$）测量之间存在哈勃张力，低红移测量给出更高的值。在这项工作中，我们提出了一个粒子物理模型，可以帮助缓解哈勃的紧张局势，通过一个不平衡的隐藏部门耦合到可见部门。填充在暗区的粒子包括一个充当暗物质的暗费米子、一个暗光子、一个有质量的标量和一个无质量的赝标量。假设在暗扇区中没有初始粒子群，可见扇区和隐藏扇区之间通过动力学混合的微弱耦合填充暗扇区，即使隐藏扇区粒子的数密度从未达到它们的平衡分布，并且两个扇区保持在不同的温度下。一个宇宙学一致的分析，提出了一个相关的演化的可见和隐藏的部门与耦合玻尔兹曼方程涉及两个温度，一个为可见的部门和其他的隐藏部门，进行。用这种双温形式计算了由暗费米子组成的暗物质的残余密度。因此，支持BBN预测，对$ΔN_{\rm eff}$的贡献最小。然而，在接近复合时间时，有质量标量到无质量赝标量的非平衡衰变会导致$ΔN_{\rm eff}$的增加，这有助于减弱哈勃张力。
2022-04-05 astro-ph.CO hep-ph
Interacting dark energy axions in light of the Hubble tension
在ΛCDM框架内的当前问题是今天哈勃参数H0的后期和早期测量之间的张力。我们考虑的可能性，暗能量建模为多个相互作用的类轴子粒子物种可以缓解目前的哈勃紧张。然后，我们测试这些参数之间的CMB和大尺度结构（LSS）的观测σ8，以确保这些模型不会加剧紧张。我们发现，两个和三个类轴子模型的参数空间都存在，这两个类轴子模型可以潜在地缓解哈勃张力和σ8张力.
2021-08-30 astro-ph.CO hep-th
Thermal Friction as a Solution to the Hubble and Large-Scale Structure Tensions
本文提出热摩擦作用于早期宇宙标量场并转化为暗辐射的模型，结合CMB、BAO和超新星等数据分析发现，该机制在极高红移下能有效缓解哈勃与大尺度结构张力，但无法完全解决，且其偏好源于CMB数据与暗辐射在物质-辐射平等期附近注入的线性密度扰动不相容。
2023-06-26 astro-ph.CO hep-ph
Inverse Seesaw, dark matter and the Hubble tension
我们考虑中微子质量的反跷跷板方案与近似轻子数对称性动态破缺的标量轻子数为2。我们发现，与自发对称性破缺相关的Majoron可以通过对$ΔN_\text{eff}$的贡献和对中微子的晚期衰变来缓解哈勃张力。在实现逆跷跷板机制所需的额外费米子态中，keV-MeV尺度的无菌中微子如果是通过较重自由度衰变的冻结产生的，则可以解释宇宙的所有暗物质成分。
2021-06-09 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Hubble tension and matter inhomogeneities: a theoretical perspective
本文从理论上研究局部密度扰动对哈勃张力的影响，通过含时空依赖势的扰动FLRW度量模拟局部空洞并计算受扰动光度距离，结果表明ΛCDM及Λ(ω)CDM均无法解决哈勃张力。
2023-08-08 astro-ph.CO
The role of CMB spectral distortions in the Hubble tension: a proof of principle
虽然$Λ$ CDM模型的早期和晚期修正都被提出来解决哈勃张力，但令人信服的论点表明，要想成功解决这个问题，它需要修改宇宙在重组之前的膨胀历史。这大大增加了精确的CMB观测的重要性，在这封信中，我们提出了CMB光谱失真的论点，强调了它们在约束模型中的潜在作用，这些模型在标准$Λ$ CDM参数中引入了显着的变化，例如标量光谱指数，试图解决哈勃张力。
2020-09-17 astro-ph.CO
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
Band-limited Features in the Primordial Power Spectrum Do Not Resolve the Hubble Tension
对于一个具有幂律原始功率谱的标准$Λ$ CDM宇宙，早期和晚期宇宙测量的哈勃常数之间的差异继续增长，最近达到了$5.3σ$。在暴胀过程中，暴胀势的局部特征往往导致原初功率谱的带限特征，从而打破了推导哈勃张力时的幂律假设。我们调查是否这样的通货膨胀的“小故障”可以缓解哈勃的紧张局势。最近发布的\emph{Planck}温度和偏振数据以及2019年SH0 ES + H0 LiCOW对哈勃常数的联合约束相结合，以驱动原始功率谱中的盲Daubechies小波信号搜索，分辨率高达$Δ\ln k\sim 0.1$。我们没有发现任何显着的检测功能超出幂律。在原始功率谱中注入了64个自由度，哈勃张力保持在$4.9σ$水平。
2020-07-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Hubble tension and a renormalizable model of gauged neutrino self-interactions
我们提出了一个简单的扩展的标准模型，导致重正化的远程矢量介导的中微子自相互作用。这个模型可以通过延迟复合过程中中微子自由流的开始来解决哈勃张力，而不会与其他测量相冲突。扩展的规范、标量和中微子扇区导致了可观测的特征，包括不可见的希格斯和$Z$衰变，从而将哈勃张力与大型强子对撞机和未来对撞机的精确测量联系起来。该模型有一个新的亲中微子规范玻色子与$m_{Z'}\sim\mathcal{O}(10~\mathrm{eV})$和充电希格斯在几个$100~\mathrm{GeV}$。它需要隐藏中微子的主动-隐藏混合角大于$5\times10^{-4}$，质量在$1\div300\mathrm{eV}$范围内，这也可能对短基线中微子振荡异常起作用。
2020-12-03 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Can small-scale baryon inhomogeneities resolve the Hubble tension? An investigation with ACT DR4
在重组附近的重子密度的小尺度不均匀性已经被提出来作为哈勃常数的局部和全局确定之间的紧张关系的解决方案。这些重子聚团模型对小角尺度下的宇宙微波背景各向异性功率谱作出了不同的预测。我们使用阿塔卡玛宇宙望远镜的最新数据来验证这些预测。没有证据表明重子聚集，假设一系列的参数化的时间无关的重子密度概率分布函数。推断出的哈勃常数在SH0ES测量中仍然存在很大的张力。
2021-08-10 astro-ph.CO
Thermal Vacuum Cosmology Explains Hubble Tension
University of Gdańsk（格但斯克大学）
热真空宇宙学通过将宇宙学常数替换为膨胀真空的热能，解释了哈勃张力的起源。
2026-03-25 astro-ph.CO gr-qc
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
Double the axions, half the tension: multi-field early dark energy eases the Hubble tension
University of Trento（特伦托大学）；Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）；Trento Institute for Fundamental Physics and Applications (TIFPA)-INFN（特伦托基础物理与应用研究所（TIFPA）-意大利国家核物理研究所）
多场早期暗能量模型缓解了Planck数据对轴子早期暗能量的严格约束，2-field模型中哈勃常数残余张力为1.5σ，且最佳拟合值比单场模型大1.4σ。
2026-04-15 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Impact of the Hubble Tension on the Evidence for Dynamical Dark Energy
本文研究哈勃张力对动力学暗能量证据的影响，发现引入SH0ES哈勃常数先验后，DESI DR2所偏好的幽灵穿越暗能量显著性降至1.5σ/1.4σ/2.4σ，提示H0测量与暗能量相变之间存在潜在张力。
2025-04-10 astro-ph.CO
Gravitational waves, CMB polarization, and the Hubble tension
从局部测量推断的哈勃参数与从宇宙微波背景（CMB）推断的哈勃参数之间的差异促使人们对进入这两种分析的假设进行仔细审查。本文指出，复合峰在CMB B模功率谱中的位置由末次散射表面的光视界决定，从而提供了另一种早期宇宙的标准标尺。因此，它可以被用来作为一个交叉检查的标准标尺推断出的声学峰值在CMB温度功率谱和测试各种解释哈勃紧张。测量可以潜在地以$\lesssim2\%$的精度进行，具有阶段IV B模式实验。该测量还可用于测量早期宇宙中引力波的传播速度。
2019-08-16 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can Non-standard Recombination Resolve the Hubble Tension?
从宇宙微波背景（CMB）观测和本地距离阶梯测量中得出的不一致的哈勃常数值可能表明超出标准$Λ$ CDM范式的新物理学。在早期的研究中已经发现，至少在现象学上，非标准的复合历史可以将$\gtrsim 4σ$哈勃张力减少到$\sim 2σ$。沿着这条道路，我们改变了RECFAST中的物理和唯象参数，这是计算宇宙电离历史的标准代码，以探索超越标准复合的可能物理学。我们发现CMB对哈勃常数的约束对氢电离能和$2s \rightarrow 1s$双光子衰变率敏感，而对复合的其他细节不敏感。因此，哈勃张力对复合历史的扰动非常强大，除非奇异物理学在复合时期修改原子常数。
2019-11-30 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
The Hubble Tension in Light of the Full-Shape Analysis of Large-Scale Structure Data
SH 0 ES合作项目中哈勃常数的直接晚期测量值与普朗克合作项目中基于$Λ$ CDM模型的早期宇宙测量值之间的不一致，至少在原则上可以用早期宇宙中的新物理来解释。最近，将大尺度结构的有效场论应用于SDSS/BOSS数据的功率谱的完整形状，揭示了一种新的、相当强大的方法来测量哈勃常数和其他来自大尺度结构巡天的宇宙学参数。有鉴于此，我们分析了早期宇宙物理学的两个模型，早期暗能量和摇滚乐，旨在显着改善哈勃紧张。在包括从普朗克，BAO和超新星测量的完整形状的信息，我们发现，这些模型引入的宇宙学参数的简并性很好地打破了数据，所以这两个模型并没有显着改善张力。
2021-03-12 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
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
A solution to the Hubble tension with self-interacting ultralight dark matter
提出一种质量约1 eV的自相互作用超轻暗物质模型，通过复合前振荡等效为额外辐射来减小声视界，从而提升当今哈勃参数并缓解哈勃张力与 $S_8$ 张力。
2025-02-17 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
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
Hubble tension as a window on the gravitation of the dark matter sector
本文提出ΛβCDM模型，通过让暗物质具有额外长程标量相互作用来缓解哈勃张力，同时不影响原初核合成并满足广义相对论局域检验。
2024-05-06 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
Cosmic Birefringence Test of the Hubble Tension
最近提出了一种由宇宙伪南武-戈德斯通玻色子组成的早期暗能量成分，以解决哈勃张力-宇宙膨胀率精确测量之间的四西格玛差异。在这里，我们指出，这样的轴子类组件可能会耦合到电磁的陈-西蒙斯项，从而诱导各向异性的宇宙双折射信号的偏振的宇宙微波背景（CMB）。我们发现，观测的旋转角功率谱和互相关与CMB温度各向异性可以确认这种早期暗能量成分的存在。正如CMB-S4实验所预期的那样，未来的宇宙微波背景数据将使这种效应的灵敏度提高两个数量级，并有助于区分不同的哈勃张力场景。
2019-09-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Hubble Tension and Gravitational Self-Interaction
本文提出广义相对论中引力场自相互作用可同时拟合低红移与高红移数据，从而在不引入新参数的情况下解释5σ的哈勃常数危机。
2023-01-25 astro-ph.CO
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
Can Conformally Coupled Modified Gravity Solve The Hubble Tension?
早期宇宙的推论和哈勃常数的直接测量之间的差异，被称为哈勃张力，最近成为高精度宇宙学的一个紧迫课题。因此，已经提出了各种各样的理论模型来缓解这种紧张局势。在这项工作中，我们分析了一个不断发展的引力常量由于耦合的标量场的Ricci标量，这成为积极的周围物质辐射平等，如所需的解决方案，以哈勃张力的基础上增加在重组的声音地平线的共形耦合修正重力（CCMG）模型。该模型在理论上是有利的，因为除了基线$Λ$ CDM参数之外，它只有一个自由参数。受最近对所谓的早期暗能量模型的类似分析的启发，我们使用早期和晚期宇宙学数据集的组合来约束CCMG模型。除了普朗克2018年宇宙微波背景（CMB）各向异性和弱透镜测量，重子声学振荡和超新星H 0用于状态方程数据集之外，我们还使用大尺度结构（LSS）数据集，如暗能量调查第1年和来自重子振荡光谱调查的全形状功率谱可能性，包括最近使用有效场论的分析，检查CCMG模型对CMB和LSS之间（较温和）S8张力的影响。我们发现，CCMG模型可以稍微放松哈勃张力，$H_0 = 69.6 \pm 1.6$ km/s/Mpc在95% CL，而几乎没有影响的S8张力。然而，目前的数据并没有表现出强烈的偏好CCMG超过标准的宇宙学模型。最后，我们表明，计划中的CMB-S4实验将具有区分CCMG模型和涉及不断变化的引力常量的更一般的一类模型所需的灵敏度。
2021-01-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Multi-axion like description of the dark sector in light of the Hubble and $σ_8$ tensions
本文提出用多个耦合类轴子场描述暗区部分成分的概念验证模型，通过同时引入早期和晚期对$Λ$CDM的偏离，成功消除哈勃常数与$σ_8$张力，并与DESI巡天及BAO声学视界观测保持一致。
2025-02-10 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Easing the Hubble constant tension?
我们展示了如何修改后的弗里德曼方程，起源于从一定的$W_3$代数建立的宇宙模型，有可能解释从CMB数据和超新星数据中提取的哈勃常数之间的差异。
2021-12-20 astro-ph.CO gr-qc hep-th
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
