Siden den dag, de første Wilkinson-mikrobølgeranisotropyprobe (WMAP) -data blev frigivet, i 2003, er der rapporteret om alle former for kosmisk mikrobølgebakgrundsbaggrund (CMB); der har været det kolde sted, der kan være et vindue ind i et parallelt univers, ”Det onde øks”, pawafints af lokalt interstellært neutralt brint og meget, meget mere.
Men gør WMAP-data virkelig, virkelig, absolut indeholde bevis på afvigelser, ting, der bare ikke passer inden for de seks parametre og en model, som WMAP-teamet for nylig rapporterede?
Med et ord, nej.
Hvert andet år siden 2003 har WMAP-videnskabsteamet offentliggjort et sæt papirer om deres analyser af de kumulative data, og deres fund (med missionen, der skal udgå senere i år, vil deres næste sæt desværre være deres sidste). Med tid og erfaring - for ikke at nævne input fra de tusinder af andre forskere, der har plukket dataene op - har teamet ikke kun samlet mange flere data, men har også forstået, hvordan WMAP fungerer langt bedre. Som en konsekvens er ikke kun de offentliggjorte resultater - såsom grænser for arten af mørk energi og antallet af forskellige slags neutrinoer - strengere og mere robuste, men teamet er også blevet meget au fait med de forskellige rapporterede afvigelser.
For første gang har teamet undersøgt disse afvigelser i detaljer og konkluderet, at svaret på spørgsmålet med deres ord: "er der potentielle afvigelser fra? CDM inden for rammerne af de tilladte parameterområder for de eksisterende WMAP-observationer ?” er nej".
De rapporterede afvigelser, som teamet undersøgte, er mange - to fremtrædende kolde pletter, styrke på quadrupolen, mangel på stor vinkelskala CMB-styrke, justering af quadrupole og octupol-komponenter, halvkugleformet eller dipol power asymmetri, for kun at nævne en håndfuld - men grundene for de tilsyneladende afvigelser er få.
”Menneskelige øjne og hjerner er fremragende til at registrere visuelle mønstre, men dårlige til at vurdere sandsynligheder. Funktioner, der ses på WMAP-kortene, såsom den store kolde spot I nær den galaktiske centrumregion, kan fremstå som usædvanlige. Imidlertid kan sandsynligheden for sådanne funktioner ikke skelnes ved visuel inspektion af vores særlige realisering af universet, ”skriver de, og“ Monte Carlo-simuleringer er en uvurderlig måde at bestemme de forventede afvigelser inden for? CDM-modellen. Påstande om anomalier uden Monte Carlo-simuleringer er nødvendigvis svage påstande ”.
Et morsomt eksempel: Stephen Hawkings initialer ("SH") kan tydeligt ses på WMAP-himmelkortet. “S” og “H” er i nogenlunde samme skriftstørrelse og stil, og begge bogstaver er indrettet pænt langs en linje med fast galaktisk breddegrad, ”siger teamet; ”En beregning viser, at sandsynligheden for netop denne begivenhed er forsvindende lille. Der er dog ingen grund til at skabe en ikke-standard kosmologi på trods af denne usædvanligt lave sandsynlighedsbegivenhed, ”bemærker de tørt.
Mange af rapporterne om WMAP CMB-anomalier vil sandsynligvis skabe godt undervisningsmateriale, da de godt illustrerer de mange fælder, som du så let kan falde i, når du laver efter-the-fact (a posteriori) statistiske analyser. Eller som teamet udtrykker det med hensyn til Stephen Hawking initialer: ”Det er tydeligt, at det kombinerede valg af at lede efter initialer, disse bestemte initialer og deres justering og placering alt sammen a posteriori valg. For et rigt datasæt, som det er tilfældet med WMAP, er der en masse data og mange måder at analysere dataene på. ”
Og hvad sker der, når du har en masse data? Begivenheder med lav sandsynlighed er garanteret at forekomme! ”Det er for eksempel ikke uventet at finde en 2? funktion, når du analyserer et rig datasæt på en række forskellige måder. Men for at vurdere, om en bestemt 2? funktionen er interessant, man fristes ofte til at indsnævre den for at isolere dens adfærd. Denne proces involverer a posteriori valg, der forstærker funktionens tilsyneladende betydning. ”
Så konkluderer teamet, at al denne anomalijagt er spild af indsats? Absolut ikke! Jeg vil citere fra holdets egen konklusion: ”Søgningen efter uheldige oplysninger i dataene er vigtig for at teste modellen. Modelens succes gør disse søgninger endnu vigtigere. En detektion af enhver meget markant a posteriori funktion kan blive en alvorlig udfordring for modellen. De mindre betydningsfulde funktioner, der er diskuteret i dette dokument, gav motivationen til at overveje alternative modeller og udvikle ny analyse af WMAP (og snart Planck) data. Uklarhederne har udløst foreslåede nye observationer, der kan teste modellerne yderligere. Det er ofte vanskeligt at vurdere de statistiske påstande. Det kan godt være, at der kunne findes en mærkelighed, der motiverer en ny teori, som derefter kunne testes som en hypotese mod? CDM. Dataene understøtter disse sammenligninger. Naturligvis skal andre kosmologiske målinger også spille en rolle i test af nye hypoteser. Ingen CMB-anomali rapporteret til dato har fået det videnskabelige samfund til at vedtage en ny standardmodel for kosmologi, men hævdede, at anomalier er blevet brugt til at provokere tanker og til at søge efter forbedrede teorier. ”
Primær kilde: Syvårige Wilkinson-mikrobølge-anisotropiprobe (WMAP) Observationer: Er der kosmiske mikroovnbaggrundsmæssige anomalier? (ArXiv: 1001,4758). De fem andre syvårige WMAP-papirer er: Syv-årige Wilkinson-mikrobølge-anisotropiprobe (WMAP) -observationer: Kosmologisk fortolkning (arXiv: 1001.4538), syv-årig Wilkinson-mikrobølge-anisotropiprobe (WMAP) Observationer: Planeter og himmelkalibreringskilder (arXiv: 1001.4731), syvårige Wilkinson-mikrobølge-anisotropiprobe (WMAP) Observationer: Sky maps, systematiske fejl og grundlæggende resultater (arXiv: 1001.4744), syv-årige Wilkinson-mikrobølge-anisotropiprobe (WMAP) Observationer: Power Spectra og WMAP-Derived Parameters ( arXiv: 1001.4635) og syvårig Wilkinson-mikrobølge-anisotropiprobe (WMAP) Observationer: Galaktisk forgrundemission (arXiv: 1001.4555). Tjek også det officielle WMAP-websted.
