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$H_0$ 奥运会:对提出模型的公平排名

宇宙学与河外天体物理 2022-09-07 v2 高能物理 - 唯象学 高能物理 - 理论

摘要

尽管 Λ\Lambda冷暗物质(Λ\LambdaCDM)宇宙学模型取得了显著成功,但使用局地距离阶梯测得的哈勃常数 H0H_0 值与利用宇宙微波背景和星系巡天推断的值之间出现了日益增大的差异(目前测得约为 46σ\sim 4-6 \sigma 水平)。尽管已提出大量 Λ\LambdaCDM 扩展模型来解释这些不一致观测,但理解这些模型在解决张力方面的(相对)成功一直颇为困难——这直接源于每个模型所接受的宇宙学数据汇编各不相同且通常不完整这一事实。在本综述中,我们试图对为解决 H0H_0 张力而提出的十六种不同模型(涵盖早期与晚期宇宙解)进行系统比较,并使用一系列度量指标和大量数据组合来量化各自的相对成功。鉴于本文的及时出现,我们将此竞赛称为“H0H_0 奥运会”;其目标是识别所提出的解决方案中,以及更广泛地哪些潜在机制,最有可能负责解释观测到的差异(若非未计入的系统误差所致)。本工作还建立了一系列检验基础,使新提案的成功与否能够得到有意义的“基准”比对。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.10291,
  title  = {The $H_0$ Olympics: A fair ranking of proposed models},
  author = {Nils Schöneberg and Guillermo Franco Abellán and Andrea Pérez Sánchez and Samuel J. Witte and Vivian Poulin and Julien Lesgourgues},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.10291},
  year   = {2022}
}

备注

77 pages, 39 figures, 11 tables ; V2 - updated results with improved minimization scheme; expanded discussion about the role of cosmic chronometers and the impact of halofit; additional model considered [early modified gravity] (subject to potential small changes by final publication). Submitted to Physics Report