Planck、ACT 和 SPT 对磁辅助复合约束的一致性及对未来实验的预测

原初磁场可以通过在小尺度上诱导重子密度的结团来改变宇宙的复合历史。它们最近被提议作为缓解哈勃张力的一种候选模型。我们使用来自 Planck、ACT DR4 和 SPT-3G 2018 的最新 CMB 数据，在一个简化模型中研究了结团因子参数 $b$ 的约束一致性。对于仅组合的 CMB 数据，我们没有发现结团不同于零的证据，尽管当添加基于 SH0ES 团队最新距离阶梯分析的 $H_0$ 先验时，我们报告了对 $b$ 的微弱检测。我们对模拟数据集的分析表明，由于 TT 带功率（未包含在 SPT 中）的简并打破能力，ACT DR4 比 SPT-3G 2018 具有更强的约束能力。模拟还表明，两个数据集的 TE、EE 功率谱应具有相同的约束能力。然而，ACT DR4 的 TE、EE 约束比预期更紧，而 SPT-3G 2018 的则更松。虽然这与统计涨落相符，但我们探索了可能导致这种偏差的系统效应。总体而言，在 $\Lambda$CDM+$b$ 和 $\Lambda$CDM 模型内，ACT 的结果与 Planck 或 SPT-3G 仅在 $2-3\sigma$ 水平上边缘一致，而 Planck 和 SPT-3G 则吻合良好。将 CMB 数据与 BAO 和 SNIa 结合，得到 $b<0.4$ 的上限（95% 置信水平）（不含 ACT 时为 $b<0.5$）。添加基于 SH0ES 的哈勃常数先验给出 $b = 0.31^{+0.11}_{-0.15}$ 和 $H_0=69.28 \pm 0.56$ km/s/Mpc（不含 ACT 时为 $b = 0.41^{+0.14}_{-0.18}$ 和 $H_0=69.70 \pm 0.63$ km/s/Mpc）。最后，我们对完整的 SPT-3G 巡天、Simons Observatory 和 CMB-S4 对 $b$ 的约束进行了预测，发现相较于仅 Planck，改进因子分别为 1.5（结合 Planck 为 2.7）、5.9 和 7.8。