中文

再电离与哈勃常数:宇宙微波背景中的相关性

宇宙学与河外天体物理 2025-07-28 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

近期,James Webb Space Telescope (JWST) 发现早期星系通过更高效的电离产生光子。这可能表明再电离过程具有更大的再电离光学深度 τreio\tau_{\rm reio},这与从宇宙微波背景 (CMB) 测量推断出的值存在轻微偏差。有趣的是,如果去除E模偏振的大尺度测量 (即 <30\ell <30),CMB将倾向于更大的 τreio\tau_{\rm reio} 值,这与近期JWST的提示更为一致。此外,在 Λ\LambdaCDM模型中,τreio\tau_{\rm reio} 与当今的哈勃常数 H0H_0 存在间接相关性。受这些有趣观测的启发,我们以不含低 \ell 偏振数据的CMB数据集作为具有更大 τreio\tau_{\rm reio} 的潜在宇宙学的代理,研究并揭示了这一相关性的潜在机制。我们进一步在 Λ\LambdaCDM以及缓解哈勃张力的两种方案——暗辐射 (DR) 和早期暗能量 (EDE) 模型中,探讨了这种相关性如何可能影响早期与晚期宇宙 H0H_0 测量之间的哈勃张力。我们发现,无论使用Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) 之前的重子声学振荡 (BAO) 数据还是DESI数据,由于更大的 τreio\tau_{\rm reio} 及其与 H0H_0 的正相关性,几乎所有情况下的哈勃张力都得到了进一步的轻微缓解。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.05691,
  title  = {Reionization and the Hubble Constant: Correlations in the Cosmic Microwave Background},
  author = {Itamar J. Allali and Praniti Singh and JiJi Fan and Lingfeng Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05691},
  year   = {2025}
}

备注

Version accepted in JCAP; 15 pages, 5 figures, 4 tables, plus appendix