用 Quintom 暗能量模型化解哈勃张力

近期低红移观测给出的当前哈勃参数值为 $H_{0}\simeq 74~\rm{km s}^{-1}\rm{Mpc}^{-1}$，比 Planck 对宇宙微波背景辐射~(CMB) 及 $\Lambda$CDM 模型所预言的 $H_{0}=67.4~\rm{km s}^{-1}\rm{Mpc}^{-1}$ 高出约 10\%。从唯象角度看，我们表明在 Friedmann 方程中加入一个具有负密度的额外组分 X，可在不改变 Planck 对物质与暗能量密度约束的情况下缓解哈勃张力。为使该额外负密度足够小，其状态方程参数须满足 $1/3\leq w_{X}\leq1$。我们提出一个由两种标量场组成的 quintom 模型来实现此条件并潜在地减轻哈勃张力。一个标量场充当精质(quintessence)，另一个“幻影(phantom)”标量以可实现可行宇宙学图景的方式与物质共形耦合。该模型仅依赖于两个参数 $\lambda_{\phi}$ 和 $\delta$，分别表征精质自相互作用势的滚动趋势与幻影-物质共形耦合强度。具有 $H_{0}=73.4~\rm{km s}^{-1}\rm{Mpc}^{-1}$~(Quintom I) 的玩具 quintom 模型给出了良好的超新星 Ia 光度拟合、尚可的 $r_{\rm BAO}$ 拟合，但声学多极矩略小 $\ell_{A}=285.54$。全参数扫描揭示，在参数空间的某一区域 $0.02<\delta<0.10, \Omega_{m}^{(0)}<0.31$ 内，quintom 模型提供了优于 $\Lambda$CDM 模型的模型，同时显著缓解哈勃张力，尽管未完全解决。作为一个例子，给出了一个基准 quintom 模型 Quintom II。