基于Planck 2018数据的更新基本常数约束及其与哈勃张力可能的关联

我们给出了宇宙复合时期精细结构常数 $\alpha_{\rm EM}$ 和有效电子静质量 $m_{\rm e}$ 变化的更新约束。这两个基本常数直接影响红移 $z\simeq 1100$ 处的电离历史，从而改变由{\it Planck}精确测量的宇宙微波背景（CMB）的温度和各向异性偏振。由于改进的{\it Planck} 2018偏振数据，$\alpha_{\rm EM}$ 的约束略有收紧，但在其他方面与先前的CMB分析相似。然而，与2015年约束的比较揭示出 $m_{\rm e}$ 存在轻微不一致行为：仅从CMB数据发现其低于局部值。加入重子声学振荡数据使 $m_{\rm e}$ 回到基准值 $m_{\rm e}=(1.0078\pm0.0067) m_{\rm e,0}$，并将哈勃参数推至 $H_0=69.1\pm 1.2$ [单位 ${\rm km \, s^{-1} \, Mpc^{-1} }$]。进一步加入超新星数据得到 $m_{\rm e}=(1.0190\pm0.0055) m_{\rm e,0}$ 且 $H_0=71.24\pm0.96$。我们使用最新宇宙复合计算进行了若干比较分析，以进一步理解各种效应。我们的结果表明，允许 $m_{\rm e}$ 略增（高出 $m_{\rm e,0}$ 约 $3.5\sigma$）的单参数扩展可能在哈勃张力中起作用。