宇宙不谐:短声视界背后是新物理还是系统误差?
宇宙学与河外天体物理
2020-07-08 v2
摘要
低红移观测与宇宙微波背景辐射(CMB)在由声视界 和哈勃常数 设定的两个基本距离尺度上持续存在的矛盾,暗示着超出标准模型的新物理或残余系统误差。我们检验了近期更新的来自造父变星、引力透镜时间延迟观测和红巨星支尖端的距离校准。利用这些距离指标的组合来校准重子声学振荡(BAO)和 Ia 型超新星,我们在低红移处获得了独立于宇宙学模型和 CMB 推断的 和 的联合自洽测量。为尝试缓解晚期测量与基于 CMB 的测量之间的张力,我们考虑了标准 CDM 模型的四种扩展。来自我们不同测量的声视界为 ~Mpc。根据所采用的距离指标, 和 的 张力范围在 2.3 到 5.1 之间。我们发现,改变复合后物理的 CDM 修正未能解决该问题,原因是它们仅缓解了 的张力,而 的张力保持不变。复合前的扩展(包含早期暗能量或有效中微子数 )被数据允许,除非纳入造父变星的校准。来自时间延迟透镜的结果与距离阶梯校准的结果一致,并指出了从 CMB(假设标准宇宙学模型)测量的绝对距离尺度与晚时观测之间的差异。解决这一张力的新提议应被检验,不仅要调和哈勃常数,还要调和从CMB和其他宇宙学探针导出的声视界。
引用
@article{arxiv.1909.07986,
title = {Cosmic dissonance: new physics or systematics behind a short sound horizon?},
author = {Nikki Arendse and Radosław J. Wojtak and Adriano Agnello and Geoff C. -F. Chen and Christopher D. Fassnacht and Dominique Sluse and Stefan Hilbert and Martin Millon and Vivien Bonvin and Kenneth C. Wong and Frédéric Courbin and Sherry H. Suyu and Simon Birrer and Tommaso Treu and Leon V. E. Koopmans},
journal= {arXiv preprint arXiv:1909.07986},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in A&A; 14 pages, 8 figures, 4 tables