量化具有自由曲率或透镜振幅的模型中 CMB 与距离数据集之间的张力

普朗克合作组最近对宇宙微波背景（CMB）的测量可谓提供了支持标准宇宙学模型（即空间平坦的 $\Lambda$CDM 范式）最强有力的观测证据。在这项工作中，我们进行模型选择检验，以考察普朗克 2015（P15）的基础 CMB 温度与大规模偏振各向异性数据是否偏好相对于平坦 $\Lambda$CDM 的八种常用单参数模型扩展中的任何一种。我们发现明显偏好具有自由曲率 $\Omega_\mathrm{K}$ 或自由 CMB 透镜势振幅 $A_\mathrm{L}$ 的模型。我们还进一步发展了衡量数据集间张力的统计工具。我们采用高斯化方案，利用基于熵的方法（surprise）以及此处首次给出的校准证据比，直接从后验样本计算张力。接着我们考察了 P15 基础 CMB 数据与另外六个 CMB 和距离数据集之间的一致性。在平坦 $\Lambda$CDM 中，我们发现 P15 基础 CMB 数据与距离阶梯测量之间存在 $4.8\sigma$ 的张力，而前者与其余数据集一致。在弯曲 $\Lambda$CDM 模型中，我们在大多数情况下发现显著张力，其源于众所周知的 CMB 数据低 $\ell$ 多极的低功率。然而，在平坦 $\Lambda$CDM $+A_\mathrm{L}$ 模型中，除 CMB 透镜测量仍处显著张力外，所有数据集均与 P15 基础 CMB 观测一致。该张力由两种模型中从 P15 基础 CMB 约束导出的 CMB 透镜势功率增大所驱动，指向潜在的未解决系统效应或超越标准平坦 $\Lambda$CDM 模型的新物理需求。