张力学宇宙学中反对Harrison-Zel'dovich谱的贝叶斯证据

当前 $\Lambda$CDM 模型中原初涨落标量谱指数 $n_{\rm s}$ 的宇宙学约束已以高显著性排除了极简的尺度不变Harrison-Zel'dovich模型（$n_{\rm s}=1$；下称HZ），为暴胀提供了支持。然而近年来，不同宇宙学数据集之间出现了一些张力，若非源于系统误差，则可能指示 $\Lambda$CDM 模型之外新物理的存在。鉴于这些进展，我们在不同数据组合与模型扩展下评估反对HZ的贝叶斯证据。仅考虑Planck温度数据时，我们发现当包含中微子数 $N_{\rm eff}$ 和/或氦丰度 $Y_{\rm He}$ 的变化时，反对HZ的证据并不充分。另一方面，加入Planck极化数据后，在我们所考虑的扩展中产生了反对HZ的强证据。或许最有趣的是，Planck温度数据与哈勃常数的局地测量相结合，给出的最可能模型是一个具有额外中微子的HZ谱。然而，随着极化的加入，标准 $\Lambda$CDM 再次被偏好，但带额外中微子的HZ模型并未被强烈排除。因此，完全排除HZ谱的可能性最终与当前宇宙学数据集间张力的解决相关联。若这些张力被未来数据确认，则可能有新物理机制在起作用，而HZ谱仍可能提供一个有效的替代方案。