Siden dagen de første Wilkinson Mikrobølgeovn Anisotropy Probe (WMAP) data ble utgitt, i 2003, er det rapportert om alle slags anomalier fra kosmisk mikrobølge bakgrunn (CMB); det har vært den kalde flekken som kan være et vindu inn i et parallelt univers, "Axis of Evil", pawprints av lokalt interstellært nøytralt hydrogen, og mye, mye mer.
Men gjør WMAP-dataene virkelig, virkelig, absolutt inneholde bevis på anomalier, ting som bare ikke passer innenfor seksparametrene-og-en-modellen som WMAP-teamet nylig rapporterte?
Med et ord, nei.
Hvert andre år siden 2003 har WMAP-vitenskapsteamet publisert et sett med artikler om sine analyser av de kumulative dataene, og deres funn (med oppdraget som skal avsluttes senere i år, vil deres neste sett dessverre være deres siste). Med tid og erfaring - for ikke å nevne innspill fra de tusenvis av andre forskere som har plukket ut dataene - har teamet ikke bare samlet mye mer data, men har også forstått hvordan WMAP fungerer langt bedre. Som en konsekvens er ikke bare de publiserte resultatene - som grenser for naturen til mørk energi og antall forskjellige slags nøytrinoer - strengere og robust, men teamet har også blitt veldig au fait med de forskjellige rapporterte avvikene.
For første gang har teamet undersøkt disse anomaliene i detalj, og har konkludert med at svaret på spørsmålet, med deres ord, "er det potensielle avvik fra? CDM innenfor konteksten av de tillatte parameterområdene for de eksisterende WMAP-observasjonene ?” er nei".
De rapporterte avvikene teamet har undersøkt er mange - to fremtredende kalde flekker, styrke på quadrupole, mangel på stor vinkelskala CMB-kraft, justering av quadrupole og octupole-komponenter, hemisfærisk eller dipol power asymmetri, for å nevne en håndfull - men årsakene for de tilsynelatende avvikene er få.
”Menneskelige øyne og hjerner er utmerkede til å oppdage visuelle mønstre, men er dårlige til å vurdere sannsynligheter. Funksjoner sett på WMAP-kartene, for eksempel den store Cold Spot I nær Galactic sentrum, kan fremstå som uvanlig. Imidlertid kan sannsynligheten for slike funksjoner ikke skilles ved visuell inspeksjon av vår spesielle realisering av universet, ”skriver de, og“ Monte Carlo-simuleringer er en uvurderlig måte å bestemme de forventede avvikene i? CDM-modellen. Påstander om anomalier uten Monte Carlo-simuleringer er nødvendigvis svake påstander.
Et morsomt eksempel: Stephen Hawkings initialer (“SH”) kan tydelig sees på WMAPs himmelskart. “S” og “H” er i omtrent samme skriftstørrelse og stil, og begge bokstavene er rettet langs en linje med fast galaktisk breddegrad, ”sier teamet; "En beregning vil vise at sannsynligheten for denne spesielle forekomsten er forsvinnende liten. Likevel er det ingen sak å gjøre for en ikke-standard kosmologi til tross for denne ekstraordinære hendelsen med lav sannsynlighet, ”bemerker de tørt.
Mange av rapportene om WMAP CMB-anomalier vil sannsynligvis gi gode undervisningsmateriell, ettersom de illustrerer de mange fellene du så lett kan falle i når du gjør fakta (a posteriori) statistiske analyser. Eller, som teamet uttrykker det med hensyn til Stephen Hawking initialer: “Det er tydelig at det kombinerte utvalget av å se etter initialer, disse bestemte initialene, og deres justering og plassering alt sammen a posteriori valg. For et rikt datasett, som tilfellet er med WMAP, er det mange data og mange måter å analysere dataene på. "
Og hva skjer når du har mye data? Hendelser med lav sannsynlighet er garantert å oppstå! “For eksempel er det ikke uventet å finne en 2? funksjon når du analyserer et rikt datasett på en rekke forskjellige måter. For å vurdere om en bestemt 2? funksjonen er interessant, man blir ofte fristet til å snevre inn den for å isolere atferden. Den prosessen innebærer a posteriori valg som forsterker funksjonens tilsynelatende betydning. "
Så konkluderer teamet at all denne anomalijakten er sløsing med innsats? Absolutt ikke! Jeg vil sitere fra teamets egen konklusjon: "Søk etter oddititeter i dataene er avgjørende for å teste modellen. Suksessen til modellen gjør disse søkene enda viktigere. En deteksjon av ethvert svært betydelig a posteriori funksjonen kan bli en alvorlig utfordring for modellen. De mindre viktige funksjonene som ble diskutert i denne artikkelen ga motivasjonen til å vurdere alternative modeller og utvikle ny analyse av WMAP (og snart Planck) data. Skikkelsene har utløst foreslåtte nye observasjoner som kan teste modellene ytterligere. Det er ofte vanskelig å vurdere de statistiske påstandene. Det kan godt hende at det ble funnet en merkelighet som motiverer en ny teori, som deretter kan testes som en hypotese mot? CDM. Dataene støtter disse sammenligningene. Andre kosmologiske målinger må selvfølgelig også spille en rolle i å teste nye hypoteser. Ingen CMB-anomali rapportert til dags dato har fått det vitenskapelige samfunnet til å ta i bruk en ny standardmodell for kosmologi, men hevdet at avvik er blitt brukt for å provosere tanker og for å søke etter forbedrede teorier. ”
Primær kilde: Syvårige Wilkinson mikrobølgeovn anisotropy Probe (WMAP) Observasjoner: Er det kosmiske mikrobølgeovn bakgrunnsmessige avvik? (Arxiv: 1001,4758). De fem andre syvårige WMAP-papirene er: Syvårige Wilkinson mikrobølgeovn anisotropy probe (WMAP) observasjoner: kosmologisk tolkning (arXiv: 1001.4538), syvårige Wilkinson mikrobølgeovn anisotropy probe (WMAP) observasjoner: planeter og himmelkalibreringskilder (arXiv: 1001.4731), syvårige Wilkinson mikrobølgeovn anisotropy probe (WMAP) observasjoner: himmelkart, systematiske feil og grunnleggende resultater (arXiv: 1001.4744), syvårige Wilkinson mikrobølgeovn anisotropy probe (WMAP) observasjoner: Power Spectra og WMAP-Derived Parameters (WMAP) arXiv: 1001.4635), og syvårige Wilkinson mikrobølgeovn anisotropy probe (WMAP) Observasjoner: Galactic Foreground Emission (arXiv: 1001.4555). Sjekk også ut det offisielle WMAP-nettstedet.
