理解哈勃张力的一步

随着宇宙学数据的改进，出现了一些张力。其中一个张力是局部测量的哈勃常数 $H_0$ 与从宇宙微波背景（CMB）推断的值之间的差异。相互作用辐射曾被提议作为一种解决方案，但研究表明传统模型被高-$\ell$ CMB 偏振数据排除。至少看似合理的是，区分高与低 $\ell$ 多极的 related 模型可能提供解决方案。当强耦合辐射的相互作用由变得非相对论性的力载子介导时，暗辐射经历一个“阶跃”，其相对能量密度随着载子将其熵沉积到较轻物种而增加。如果这一转变发生在 CMB 可观测模式位于视界内时，高与低 $\ell$ 峰值受到不同影响，对应于在阶跃之前或之后进入视界的模式。这些动力学自然地被打包进最简单的超对称理论——Wess-Zumino 模型，其标量载子质量在 eV 量级。我们研究了此类“Wess-Zumino 暗辐射”（WZDR）的宇宙学特征，发现它单独对 CMB 提供了改进的拟合，偏好更大的 $H_0$ 值。如果将 SH0ES 合作的超新星测量也纳入分析，推断的 $H_0$ 值更大，但对暗辐射的偏好和转变位置几乎不变。利用一套标准化度量，我们与其他模型比较，发现 WZDR 在解决 $H_0$ 张力方面最为成功，且是有拉格朗日表述者中最好的。