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后时代结构增长抑制:解决 $S_8$ 拉弛的方案

宇宙学与河外天体物理 2025-05-15 v1

摘要

基于假设平坦 Λ\LambdaCDM 模型的 Subaru Hyper Suprime-Cam(HSC)Year 3 宇宙剪切数据推导出的 S8S_8 值,与源于早期宇宙观测(如宇宙微波背景(CMB)各向异性数据)推导出的 S8S_8 值相比低 2-3σ\sigma。解决 S8S_8 拉弛需一种在后时代宇宙中抑制小尺度结构形成的情景。作为可能的解决方案,我们考虑在 Λ\LambdaCDM 模型内外的扩展模型——包括参数化的双音效反馈、可变夸克数质量以及修改结构增长模型,每种模型都可在较低红移处抑制结构增长,具有各自独特的尺度与红移依赖性。特别地,我们考虑在暗能量(Λ\Lambda)开始主导背景扩张后触发结构增长抑制的现象学修改引力模型。我们展示,修改增长因子模型——尤其是具有更快后期增长抑制的模型——对结合 HSC-Y3 宇宙剪切相关函数、Planck CMB 以及 ACT DR6 CMB 引力透镜数据拟合优于准 Λ\LambdaCDM 模型及包含双音效或巨型夸克效应于 Λ\LambdaCDM 框架内的模型。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.09176,
  title  = {Late-time suppression of structure growth as a solution for the $S_8$ tension},
  author = {Ryo Terasawa and Masahiro Takada and Toshiki Kurita and Sunao Sugiyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.09176},
  year   = {2025}
}

备注

13 pages, 7 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2503.20396, arXiv:2403.20323