复合时期的小尺度成团性与哈勃张力
摘要
尽管标准宇宙学 CDM 模型取得了成功，近期数据的改进使得低红移与高红移观测量之间出现了张力，最重要的是在哈勃常数 与（重标度后的）成团振幅 的测定中。来自宇宙微波背景（CMB）的高红移数据，其解释关键依赖于复合物理。本文研究小尺度重子不均匀性（即成团性）如何影响复合，并考察其是否能缓解 与 张力。此类小尺度成团性可能由原初磁场或 kpc 尺度以下的重子等曲率扰动引起，即便在更大尺度上平均也会增强复合率，使复合提前发生。我们引入一个灵活的成团模型，通过三个具有自由密度和体积分数的空间区域进行参数化，并用其研究成团性对 CMB 观测量的影响。我们发现增大 会同时降低 与 ，从而缓解 张力。另一方面， 的偏移被低红移重子声学振荡测量所排斥。我们发现，那些足以改变 CMB 声学视界以解释 张力的成团参数也会改变阻尼尾，因此被当前 Planck 2018 数据所排斥。我们通过首先剔除 Planck 数据中 的多极子来检验 CMB 阻尼尾信息如何排除对复合的改动，此时我们发现成团性可解决 张力。此外，我们对未来 CMB 实验作出预测，因其改进的阻尼尾精度能更好地约束对标准复合的偏离。Simons Observatory 与 CMB-S4 都将为成团性能否作为 张力的解决方案提供决定性证据。
引用
@article{arxiv.2108.02747,
title = {Small-scale clumping at recombination and the Hubble tension},
author = {Michael Rashkovetskyi and Julian B. Muñoz and Daniel J. Eisenstein and Cora Dvorkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.02747},
year = {2021}
}
备注
21 page, 20 figures. Code available: CLASS fork at https://github.com/misharash/class_public and mock CMB likelihood for Cobaya at https://github.com/misharash/cobaya_mock_cmb. Updated to match the published version