Can conformally coupled modified gravity solve the Hubble tension?
Notice bibliographique
Résumé
The discrepancy between early-Universe inferences and direct measurements of the Hubble constant, known as the Hubble tension, recently became a pressing subject in high precision cosmology. As a result, a large variety of theoretical models have been proposed to relieve this tension. In this work we analyze a conformally coupled modified gravity (CCMG) model of an evolving gravitational constant due to the coupling of a scalar field to the Ricci scalar, which becomes active around matter-radiation equality, as required for solutions to the Hubble tension based on increasing the sound horizon at recombination. The model is theoretically advantageous as it has only one free parameter in addition to the baseline $\mathrm{\ensuremath{\Lambda}}$ cold dark matter ones. Inspired by similar recent analyses of so-called early dark energy models, we constrain the CCMG model using a combination of early- and late-Universe cosmological datasets. In addition to the Planck 2018 cosmic microwave background (CMB) anisotropies and weak lensing measurements, baryon acoustic oscillations, and the Supernova H0 for the Equation of State datasets, we also use large-scale structure (LSS) datasets such as the Dark Energy Survey Year 1 and the full-shape power spectrum likelihood from the Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, including its recent analysis using effective field theory, to check the effect of the CCMG model on the (milder) ${S}_{8}$ tension between the CMB and LSS. We find that the CCMG model can slightly relax the Hubble tension, with ${H}_{0}=69.6\ifmmode\pm\else\textpm\fi{}1.6\text{ }\text{ }\mathrm{km}/\mathrm{s}/\mathrm{Mpc}$ at 95% confidence level, while barely affecting the ${S}_{8}$ tension. However, current data does not exhibit a strong preference for CCMG over the standard cosmological model. Lastly, we show that the planned CMB-S4 experiment will have the sensitivity required to distinguish between the CCMG model and the more general class of models involving an evolving gravitational constant.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».