在背景宇宙学观测中的各向异性宇宙

宇宙学原理是标准宇宙模型的基石。然而，近期观测表明可能存在偏离此假设的迹象，暗示着小规模的各向异性膨胀。这种膨胀可由破坏旋转不变性的来源引起。其最小化实现由Bianchi I几何描述，其中各向异性程度由剪切参数$\Sigma$进行量化。本文通过将理论预测与最新宇宙学数据进行对照，约束了当下剪切参数$\Sigma_0$的值。我们在Boltzmann代码\texttt{CLASS}中实现了各种各向异性模型，并使用采样器\texttt{MontePython}探索其参数空间。尽管结果表明$\Sigma_0$是模型相关的，值得注意的是，在考虑一个均匀标量场耦合到2-form场的特定情形中，$\Sigma_0=0$在2$\sigma$置信水平下被排除，平均值约为$|\Sigma_0|\sim10^{-4}$，但仍与观测一致。这些发现挑战了关于当下宇宙剪切可忽略的常规假设。此外，本模型中的各向异性膨胀由一个较陡的标量场势能驱动，这一特征在基于超引力的情形中经常出现。尽管各向异性模型提供了有趣的替代方案且可能有助于解释某些宇宙学异常现象，但它们通常引入额外参数，使得标准$\Lambda$CDM模型在大多数情况下统计上更受青睐。然而，它们仍与当前观测相容，并为在标准框架中尚未完全解释的特征提供了新视角。这些结果凸显了进一步探索各向异性宇宙学以更好理解其含义的重要性。