$H_0$ 和 $\sigma_8$ 的张力是当前宇宙学数据的固有特征吗？

是的，对于广泛的宇宙学模型（$\Lambda$CDM、非相互作用 $w_z$CDM 或暗能量与暗物质之间可能存在相互作用的模型，无论是幽灵还是非幽灵状态）。最近有许多尝试旨在解决 $H_0$ 和 $\sigma_8 \sqrt{\Omega_{0 {\rm m}}}$ 的直接测量值（来自各自的低红移可观测量）与这些量的间接测量值（来自宇宙微波背景，CMB）之间的张力。在这项工作中，我们重构了一种模型无关的方法，在适当的参数选择下可归结为不同类别的宇宙学模型。我们针对最新的 Planck CMB 数据结合最近的 BAO、SNeIa 数据集以及 R16 直接 $H_0$ 测量值测试了该参数化，并在不同的宇宙学模型之间进行了比较。我们的分析表明，$H_0$ 和 $\sigma_8$ 之间的强正相关或多或少是普遍存在的，与宇宙学模型的选择无关。我们还发现，当前数据略微偏好暗能量的幽灵状态方程，以及暗物质有效状态方程的微小负值（这是相互作用模型的直接标志），同时具有与 R16 一致的相对较高的 $H_0$ 值以及一致的 $\Omega_{0 {\rm m}}$ 值。因此，尽管张力无法完全解决，但具有幽灵状态方程的相互作用模型在当前可用数据上略优于其他模型。我们还看到，允许暗能量和暗物质之间存在相互作用可能解决高红移 CMB 数据与各个低红移数据集之间的张力，但低红移数据集之间存在不一致性（例如 BAO 与 $H_0$ 之间、SNeIa 与 BAO 之间，以及星系团计数与 $H_0$ 之间），这些不一致性实际上与宇宙学模型无关。