Începând cu ziua în care au fost lansate primele date cu anisotropie cu microunde Wilkinson (WMAP), în 2003, au fost raportate toate tipurile de anomalii de fundal cu microunde cosmice (CMB); a existat locul rece care ar putea fi o fereastră către un univers paralel, „Axis of Evil”, zăcăminte de hidrogen neutru interstelar local și multe altele.
Dar faceți datele WMAP într-adevăr, cu adevărat, absolut conțin dovezi de anomalii, lucruri care nu se încadrează în cei șase parametri-și-un model pe care echipa WMAP a raportat-o recent?
Într-un cuvânt, nu.
În fiecare al doilea an, începând cu 2003, echipa științifică WMAP a publicat un set de lucrări privind analizele datelor cumulate și rezultatele lor (misiunea urmând să se încheie la sfârșitul acestui an, din păcate, următorul set va fi ultimul lor). Cu timp și experiență - ca să nu mai vorbim de contribuțiile de la mii de alți cercetători care au preluat datele - echipa nu a adunat mult mai multe date, dar a ajuns să înțeleagă cum funcționează WMAP mult mai bine. În consecință, nu numai că rezultatele publicate - cum ar fi limitele naturii energiei întunecate și numărul diferitelor tipuri de neutrini - sunt mai stricte și mai solide, dar echipa a devenit de asemenea foarte au fait cu diferitele anomalii raportate.
Pentru prima dată, echipa a examinat în detaliu aceste anomalii și a ajuns la concluzia că răspunsul la întrebare, în cuvintele lor, „există potențiale abateri de la CDM în contextul intervalelor de parametri permise ale observațiilor WMAP existente. ?“ este nu".
Anomaliile raportate pe care le-a examinat echipa sunt multe - două puncte reci proeminente, rezistența cvadrupolei, lipsa de putere CMB la scară unghiulară mare, alinierea componentelor cvadrupolei și octupolelor, asimetrie emisferică sau dipolică, pentru a numi doar o mână - dar motivele căci anomaliile aparente sunt puține.
„Ochii și creierul uman sunt excelenți la detectarea tiparelor vizuale, dar săraci la aprecierea probabilităților. Caracteristicile văzute în hărțile WMAP, cum ar fi marele Punct rece I de lângă regiunea centrului galactic, pot ieși în evidență ca neobișnuite. Cu toate acestea, probabilitatea unor astfel de caracteristici nu poate fi percepută prin inspecția vizuală a realizării noastre particulare a universului ”, scriu ei, iar„ Simulările de la Monte Carlo sunt o modalitate de neprețuit de a determina abaterile așteptate din modelul? CDM. Revendicările anomaliilor fără simulări de Monte Carlo sunt în mod necesar pretenții slabe ”.
Un exemplu amuzant: inițialele „SH” ale lui Stephen Hawking pot fi văzute în mod clar pe harta cerului WMAP. „„ S ”și„ H ”au aproximativ aceeași dimensiune și stil, iar ambele litere sunt aliniate perfect pe o linie de latitudine galactică fixă”, spune echipa; „Un calcul ar arăta că probabilitatea apariției în cauză este foarte scăzută. Cu toate acestea, nu există niciun caz care să fie creat pentru o cosmologie non-standard în ciuda acestui eveniment de probabilitate extraordinar de scăzut ”, notează ei.
Multe dintre rapoartele despre anomaliile WMAP CMB ar putea constitui un material didactic bun, deoarece ilustrează bine numeroasele capcane în care puteți cădea atât de ușor atunci când faceți ulterior faptului (a posteriori) analize statistice. Sau, după cum spune echipa, în ceea ce privește inițialele lui Stephen Hawking: „Este clar că selecția combinată de a căuta inițialele, aceste inițiale particulare și alinierea și locația lor sunt toate a posteriori alegeri. Pentru un set de date bogat, cum este cazul WMAP, există o mulțime de date și o mulțime de moduri de analiză a datelor. ”
Și ce se întâmplă când aveți o mulțime de date? Sunt garantate evenimente cu probabilitate redusă! „De exemplu, nu este neașteptat să găsești un 2? caracteristică atunci când analizăm un set de date bogat într-o serie de moduri diferite. Cu toate acestea, pentru a evalua dacă un anumit 2? caracteristica este interesantă, unul este adesea tentat să se restrângă pentru a-și izola comportamentul. Acest proces implică a posteriori alegeri care amplifică semnificația aparentă a funcției. ”
Deci, echipa concluzionează că toată această vânătoare de anomalii este o pierdere de efort? Absolut nu! Citez din propria concluzie a echipei: „Căutarea de ciudățe în date este esențială pentru testarea modelului. Succesul modelului face ca aceste căutări să fie și mai importante. O detectare a oricărui important a posteriori caracteristica ar putea deveni o provocare serioasă pentru model. Caracteristicile mai puțin semnificative discutate în acest articol au furnizat motivația luării în considerare a modelelor alternative și dezvoltarea unei noi analize a datelor WMAP (și curând Planck). Ciudățenii au declanșat noi observații propuse care pot testa în continuare modelele. Adesea este dificil de evaluat afirmațiile statistice. S-ar putea foarte bine să se găsească o ciudățenie care să motiveze o nouă teorie, care ar putea fi testată ca o ipoteză împotriva? CDM. Datele acceptă aceste comparații. Desigur, și alte măsurători cosmologice trebuie să joace un rol în testarea noilor ipoteze. Nici o anomalie CMB raportată până în prezent nu a determinat comunitatea științifică să adopte un nou model standard de cosmologie, dar au susținut că anomaliile au fost folosite pentru a provoca gândirea și pentru a căuta teorii îmbunătățite. "
Sursa primară: Sonda anisotropiei cu microunde Wilkinson de șapte ani (WMAP) Observații: Există anomalii de fundal pentru microunde cosmice? (ArXiv: 1001.4758). Celelalte cinci lucrări WMAP de șapte ani sunt: Sonda de anisotropie cu microunde Wilkinson de șapte ani (WMAP) Observații: Interpretare cosmologică (arXiv: 1001.4538), Sonda Anisotropie cu microunde Wilkinson de șapte ani (WMAP) Observații: planete și surse de calibrare cerească (arXiv: 1001.4731), Observații de anisotropie cu microunde Wilkinson de șapte ani (WMAP): Harti Sky, erori sistematice și rezultate de bază (arXiv: 1001.4744), Sonda de anisotropie cu microunde Wilkinson de șapte ani (WMAP) Observații: Spectre de putere și parametri derivați de WMAP ( arXiv: 1001.4635) și sonda Anisotropiei cu microunde Wilkinson de șapte ani (WMAP) Observații: Emisiune galbenă în prim plan (arXiv: 1001.4555). De asemenea, consultați site-ul oficial WMAP.
