Punct rece în fundalul cosmic cu microunde

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

1leftarrow blue.svg Articol principal: Radiații cosmice de fundal .

Zona încercuită este punctul rece

Punctul rece din radiația de fond cosmic sau punctul rece al WMAP este o porțiune a bolții cerești care, atunci când este observată în spectrul de microunde , pare mai mare și mai rece decât proprietățile așteptate ale radiației de fond cosmic (CMB). În medie, fluctuația tipică a temperaturilor radiației cosmice de fundal (CMB) este în ordinea a 10 -5 , în timp ce punctul rece este cu 70 µK mai rece decât temperatura medie a CMB (cea din urmă fiind egală cu aproximativ 2,7 K ) .

Raza punctului este de aproximativ 5 °; centrul se află la coordonatele galactice : l II = 207,8 °, b II = −56,3 ° ( ecuatorial : α : = 03 h 15 m 05 s , δ = −19 d 35 m 02 s ). Acesta este situat în emisfera sudică a bolții cerești , în constelația Eridanus .

Conform modelelor teoretice general acceptate de comunitatea științifică, cele mai mari fluctuații ale radiației de fond apar în cadrul unei scări unghiulare de aproximativ 1 °; din acest motiv, pete mari reci ca acestea par oarecum improbabile. Există diverse explicații, alternative una la cealaltă, care încearcă să dea seama de semnificația acestei pete: a fost sugerată o textură cosmică sau amprenta datorată prezenței unui Univers paralel sau chiar un artefact datorită filtrului compensator utilizat . O altă explicație se referă la existența unei regiuni uriașe cu densitate scăzută a materiei, un „ superoid cosmic”, așa-numitul superoid Eridanus (sau Marele Vid). Dacă da, această regiune cu densitate mică ar avea aproximativ 150 până la 300 Mpc , adică de la 500 la un miliard de ani lumină , la o schimbare de roșu de , cu o densitate a materiei mult mai mică decât densitatea medie la redshift . Un vid atât de mare ar afecta radiația de fond observată de efectul Sachs-Wolfe .

Cercetările publicate în aprilie 2015 sugerează Supervuoto drept cea mai probabilă explicație pentru anomalie [1] .

Descoperire și sens

Printre datele colectate în primul an de funcționare WMAP , a fost descoperită o regiune în constelația Eridanus mai rece decât zona înconjurătoare [2] . Apoi, folosind datele din al treilea an al WMAP, s-a calculat semnificația statistică a acestei zone: probabilitatea de a găsi o abatere cel puțin egală cu aceasta, în simulările Gaussiene, sa dovedit a fi de 1,85% [3] . În acest fel, pare puțin probabil, dar nu imposibil, ca pata rece să fi fost generată de mecanismul standard al fluctuațiilor cuantice în perioada inflației cosmologice , care în majoritatea modelelor inflaționiste dă naștere statisticilor de tip gaussian. Punctul rece ar putea fi, de asemenea, un semn al fluctuațiilor primordiale non-gaussiene.

Cu toate acestea, studii recente au pus sub semnul întrebării semnificația statistică a acestui punct rece [4] .

Posibile alte cauze

Supravegheat

Corelația dintre supra-vid și temperatura radiației de fond [5]

O posibilă explicație a punctului rece este un supervoid care se află între Pământ și radiația cosmică primordială de fond . Acest vid poate produce o regiune mai rece decât zona înconjurătoare datorită efectului Sachs-Wolfe integrat sau efectului Rees-Sciama [6] . Acest efect ar fi mult mai mic dacă energia întunecată nu ar extinde vidul la trecerea fotonilor .

Rudnick și colab. [7] au găsit o discontinuitate în numărarea numărului de galaxii din catalogul NRAO VLA Sky Survey către punctul rece, sugerând prezența unui superoid. De atunci, unele studii au pus sub semnul întrebării explicația supervacuului; corelația dintre discontinuitatea NVSS și punctul rece sa dovedit a fi marginală utilizând o analiză statistică mai conservatoare [8] . În plus, un sondaj direct pentru galaxii din diferite câmpuri de un grad pătrat din punctul rece nu a găsit dovezi ale unui super vid [9] . Cu toate acestea, explicația supervacuului nu a fost complet eliminată: rămâne interesantă, deoarece supervacuumul pare să schimbe radiația de fond într-un mod măsurabil [5] [10] .

Deși golurile mari sunt cunoscute în univers, acesta în cauză ar trebui să fie excepțional de mare pentru a genera punctul rece, probabil de 1000 de ori mai mare ca volum decât golurile tipice așteptate. Ar fi de 6-10 miliarde de ani lumină distanță și ar trebui să aibă o dimensiune de aproximativ un miliard de ani lumină.

Textura cosmică

În 2007, Cruz și alții [11] au emis ipoteza că pata rece se datorează unei texturi cosmice , ceea ce rămâne dintr-o tranziție de fază în universul timpuriu .

Univers paralel

Potrivit unei ipoteze a Laura Mersini-Houghton , pata rece poate fi amprenta unui alt univers din spatele nostru, cauzată de o încurcare cuantică între universuri, înainte ca acestea să fie separate de inflație [12] .

Dacă ar fi confirmat, ar fi prima dovadă empirică a existenței unui univers paralel și ar oferi, de asemenea, suport pentru teoria corzilor . Echipa de cercetare a afirmat existența unor consecințe verificabile pentru această ipoteză: dacă, de fapt, teoria universurilor paralele ar fi corectă, ar trebui să existe un punct similar punctului rece din emisfera sudică a sferei cerești [13] .

Sensibilitate la metoda sondajului

Potrivit unor cercetători de la Universitatea din Michigan, anomalia punctului rece ar depinde de faptul că se distinge în mod clar de zona relativ fierbinte din jur: nu este atât de neobișnuit dacă luăm în considerare doar dimensiunea și temperatura punctului în sine [4] . Într-un mod mai tehnic, detectarea petei și semnificația acesteia ar depinde de utilizarea unui filtru compensator, cum ar fi un wavelet în formă de sombrero (așa-numita wavel Ricker ).

Notă

  1. ^ Detectarea unui supervoid aliniat cu pata rece a fundalului cosmic cu microunde , în Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , vol. 450, nr. 1, 2015, pp. 288-294, DOI : 10.1093 / mnras / stv488 .
  2. ^ (EN) Cruz, Martínez-González, Vielva Cayon, Detection of a non-gaussian spot in WMAP, MNRAS 356 29-40 , on arxiv.org, 18 mai 2004. Accesat la 27 iunie 2009.
  3. ^ Cruz, Cayón, Martínez-González, Vielva și Jin (2007), „The Cold non-Gaussian Cold Spot in the 3-year WMAP data” , Astrophys.J. 655 11-20
  4. ^ a b Zhang & Huterer (2009), „Discuri pe cer: o reevaluare a„ punctului rece ”WMAP , https://arxiv.org/abs/0908.3988
  5. ^ a b Granett, Neyrinck & Szapudi, [1] "O amprentă de super-structuri pe fundalul microundelor datorită efectului Sachs-Wolfe integrat", ApJ, 683, L99
  6. ^ Inoue & Silk, 2006, "Golurile locale ca origine a anomaliilor de fond cu microunde cosmice cu unghi mare I" , ApJ 648 23-30
  7. ^ "Sursele radio extragalactice și WMAP Cold Spot" , ApJ, 671, pp. 40-44
  8. ^ Smith & Huterer, "Nu există dovezi pentru punctul rece în ancheta NVSS" , MNRAS, prezentat
  9. ^ Granett, Szapudi & Neyrinck, „Galaxy Counts on the CMB Cold Spot” , ApJ, în presă
  10. ^ Energia întunecată și amprenta super-structurilor pe fundalul microundelor
  11. ^ M. Cruz, N. Turok, P. Vielva, E. Martínez-González, M. Hobson, A Cosmic Microwave Background Feature Consistent with a Cosmic Texture , în Știință , vol. 318, 2007, p. 1612, DOI : 10.1126 / science.1148694 . Adus 25-10-2007 .
  12. ^ Golul: amprenta unui alt univers? Arhivat 9 mai 2008 la Internet Archive ., New Scientist , 2007-11-24
  13. ^ Dovezi pentru un univers paralel? Arhivat 22 decembrie 2008 la Internet Archive ., The Blog of Science

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Cool_Macchia_in_cosmic_radiation_of_fondo&oldid=117456141 ”