为何仅减小宇宙声学视界无法完全解决哈勃张力

在标准 $\Lambda$CDM 模型下，本地测量的宇宙膨胀率与 Planck 根据宇宙微波背景测量推断的膨胀率之间的不匹配，即所谓的哈勃张力，已成为宇宙学中最紧迫的问题之一。人们提出了大量对 $\Lambda$CDM 模型的修正以解决这一张力。其中许多引入了新物理，如早期暗能量、标准模型 neutrino 部门的修正、额外辐射、原初磁场或变化的基本常数，旨在减小复合时的声学视界 $r_{\star}$。我们在此证明，任何仅减小 $r_{\star}$ 的模型，在保持与其他宇宙学数据集一致的同时，永远无法完全解决哈勃张力。我们明确表明，以较低的物质量密度 $\Omega_m h^2$ 实现较高哈勃常数的模型会与重子声学振荡的观测产生张力，而具有较大 $\Omega_mh^2$ 的模型则会与星系弱引力透镜数据产生张力。