Hvordan man forklarer det mystiske kolde punkt af reliksstråling • Mikhail Stolpovsky • Videnskabsnyheder om "Elements" • Kosmologi, astrofysik

Hvordan man forklarer det mystiske kolde punkt af reliksstråling

Fig. 1. Kortet over relikstrålingsfluktuationerne i galaktiske koordinater ifølge dataene fra Planck Space observatoriet. I blå markerede områder, der handler om et par dusin mikrokelvinov koldere rød. Billede fra esa.int

Relikstråling – lyset fra det primære plasma i det tidlige univers, som nu optages i form af mikrobølge baggrund – har hjulpet med at løse mange spørgsmål om kosmologi. Takket være ham er Big Bang teorien blevet universets standardteori. Og nu fortsætter vi stadig med at modtage vigtig information, der studerer reliksstrålingen. Men der er uregelmæssigheder i det, som forskerne stadig ikke forstår. Blandt dem er en kold plet, der er forbundet med en af ​​de hotteste diskussioner i moderne kosmologi.

Relikstråling

Ifølge den almindelige kosmologiske model, da universet var ung (begyndende et øjeblik i nogle få sekunder efter big bang og flere hundrede tusinde år senere), var det fyldt med varmt plasma – en "suppe" af fri protoner, elektroner og høj-energi ioniserende stråling (fotoner). Hvis nogen proton var forbundet til en elektron, dannelse af et hydrogenatom, blev et sådant atom øjeblikkeligt brudt af fotoner.Som tiden gik, ekspanderede universet, og strålingstætheden og temperaturen faldt. På et tidspunkt er fotononenergien ikke længere nok til at opretholde plasmaet. Protoner og elektroner var i stand til at danne neutrale hydrogenatomer, og fotons frie vej blev større end størrelsen af ​​det synlige univers – stråling adskilt fra materie og for første gang efter big bang blev universet gennemsigtigt for det. Vi observerer de frigivne fotoner i dag i form af reliksstråling (figur 2).

Fig. 2. Ca. 400 tusind år efter Big Bang var der en adskillelse af stråling fra materiel (lille cirkler med røde bølger). I dette tilfælde blev strålingen fra hvert punkt udsendt i alle retninger på en gang. Nu, efter næsten 14 milliarder år (i figuren er 14 milliarder blevet afrundet til 15), ser vi denne reliksstråling fra alle sider. Billede fra en.wikipedia.org

På grund af universets ekspansion er bølgelængden af ​​CMB nu i millimeterområdet, men på det tidspunkt, hvor den blev udsendt, var den omkring 1100 gange kortere (se kosmologisk rødskift). Derfor er temperaturen af ​​denne stråling i dag 2,7 K, og på tidspunktet for stråling – ca. 3000 K.Relikstråling dominerer i det moderne univers, det vil sige, at disse gamle fotoner selv nu er mange gange større end fotonerne fra alle stjerner (figur 3).

Fig. 3. Kort af himlen i galaktiske koordinater ved forskellige bølgelængder (bølgelængder er angivet under hvert billede). Ved bølgelængder på op til en halv millimeter er forskellige himmellegemer de skarpeste, som f.eks. Mælkevejen eller Zodiacal Light (skifter over himlen, den lyseste på 25 μm). Men på millimeterbølgen fremstår meget lys stråling, som skinner fra hele himlen. Dette er baggrundsstrålingen. Billedkilder: Synlig lys – milkywaysky.com hjemmeside, bølgelængde fra 1,25 til 240 mikron – DIRBE fotometer data, lange bølgelængder – FIRAS spektrofotometer data. Begge instrumenter blev installeret på COBE satellitten. Mørke striber på FIRAS-kortene forekommer på grund af himmelskanningernes egenart; der er ingen sådanne bands i himlen

Når man taler om temperaturen i baggrundsstrålingen, betyder det, at frekvensen af ​​denne stråling er spektret af en sort krop med en bestemt temperatur. Her bruges det ikke helt videnskabelige ord "er" (for det andet kontrollerer de i videnskaben så vidt som teori korrelerer med eksperiment).Men når man ser på målingerne af baggrundsstrålings spektrum (figur 4), kan man ikke sige andet. Bemærk venligst, at de viste målefejl multipliceres med 400 – ellers ville de simpelthen ikke være synlige. Måling af baggrundsstrålingsspektret er den mest nøjagtige måling i al kosmologi.

Fig. 4. Frekvensspektrum for baggrundsstrålingen (punkter med segmenterindikatorfejl) målt med FIRAS instrumentet og dets sammenligning med spektret af en sort krop med en temperatur på 2.725 K. Intensiteten er vist som en funktion af emissionsfrekvensen (lavere vandret akse) eller bølgelængde (øvre vandrette akse). Målefejl multipliceres med 400

Opdagelsen af ​​reliksstråling i 1964 af de amerikanske radio-astronomer Arno Penzias og Robert Wilson blev den vigtigste bekræftelse af rigtigheden af ​​Big Bang-teorien. Stadig: vi så direkte plasmaet af et ungt univers, som kun var omkring 400 tusind år gammel (sammenlignet med universets nuværende alder – omkring 14 milliarder år). I dag fortsætter vi med at observere CMB-strålingen, lærer vi mere og mere om de processer, der fandt sted i de tidlige epoker.

Nu er eksperimenter inden for observation af reliksstråling koncentreret om undersøgelsen af ​​dets anisotropi. Som allerede nævnt kommer lyset fra baggrundsstrålingen til os fra alle sider. Photons af CMB har næsten samme temperatur, uanset retningen af ​​deres ankomst (det vil sige, at CMB er næsten isotropisk). Der er dog også små temperaturudsving langs retningerne (anisotropi af baggrundsstrålingen). Amplituden af ​​disse udsving er meget lille: den gennemsnitlige afvigelse er ca. 10−5 fra den gennemsnitlige temperatur af baggrundsstrålingen (fig. 1).

Udsvingene i plasmatemperaturen i det tidlige univers bestemmes af tilfældige processer. Derfor er det logisk at anvende statistiske metoder til at studere dem. For at gøre dette skal du se på sammenhængen mellem fluktuationer på forskellige vinkelafstande og opbygge det såkaldte vinkelspænding. Effektspektret for temperatursvingninger, målt i forskellige moderne eksperimenter, er vist i fig. 5. Det viser spektret af de såkaldte multi-felter – værdier, der er omvendt proportional med vinkelafstanden.

Fig. 5. Vinkelkraftspektret for temperaturfluktuationerne i baggrundsstrålingen, opnået ifølge dataene fra Planck, WMAP-projekterne (endelige resultater i 9 års observationer), ACT og SPT. Effektspektret viser, hvordan udsving korrelerer ved forskellige vinkelskalaer. For eksempel er en høj top ved 1 ° (øvre vandrette akse; på den nederste akse viser multipoleværdien: l = π / α, hvor α er vinklen fra den øvre vandrette akse) betyder, at den mest typiske størrelse af udsving er 1 °. Grå prikket linje viser en sammenligning af eksperimentelle data med en standard kosmologisk model. Graf fra Planck Collaboration, 2013. Planck 2013 resultater. I. Oversigt over produkter og videnskabelige resultater

Et vigtigt resultat af disse målinger er sammenligningen af ​​det målte effektspektrum med forventningen ifølge den standard kosmologiske model (som vi husker i et nøddeskal, er at universet, der består af 70% mørk energi og 25% mørkt stof, flyver efter Big Bang det skete for 13,8 milliarder år siden). Sammenfaldet med det teoretiske spektrum ses med høj nøjagtighed, hvilket bekræfter rigtigheden af ​​vores model af universet.

Cold spot relic stråling

Relikstrålingsfluktuationerne fordeles meget højt på himlens kugle: vi kan ikke se, at røde (eller blå) pletter er større eller mindre i nogle områder af himlen. Nå, det er næsten ikke synligt. Der er mindst en anomali kaldet "kold plet" (se CMB kold plet). Det er i konstellationen af ​​den sydlige halvkugle Eridanus og har en radius på ca. 5 ° (figur 6). Temperaturen på baggrundsstrålingen i området på stedet er 70 μK lavere end gennemsnittet (på trods af at gennemsnitsafvigelsen i hele himlen kun er 18 μK), og i midten falder temperaturen med 150 μK. Det kolde sted blev først opdaget i 2001 ved hjælp af WMAP, anden generationens rummikrobølge-teleskop (den første generation af eksperimenter med undersøgelsen af ​​udsving i CMB var i 80-90'erne, nu er den fjerde generation begyndt).

Fig. 6. Kortet over baggrundsstrålingsfluktuationer i galaktiske koordinater ifølge Planck-satellitten. På sidepanelet Stort vist koldt sted. Billede fra astronomy.com

Men det største problem er ikke engang i temperaturen på det kolde sted, men i dets størrelse. Bare at se på CMB-kortet er svært at sigeat det fremhævede kolde sted er noget usædvanligt og mærkeligt. Det ser ud til, at der er både røde (varme) og blå (kolde) pletter af en meget større størrelse. Her skal man først og fremmest huske på, at dette billede er et genoprettet kort over baggrundsstrålingsfluktuationerne. Alt, der ligger på den centrale vandrette linje, er faktisk skjult for os ved væskens stråling (se figur 3). Og det kræver en kompliceret procedure at kombinere himmelkort på forskellige frekvenser for at "trække" vores Galaxy. Som følge heraf får vi et komplet relikstrålingskort, men der er ikke meget tillid til de områder, der er skjult bag Mælkevejen, og de bruges normalt ikke i analysen. De fleste synlige pletter i øjet ligger præcist i dette upålidelige område af kortet. Det kolde sted ligger i det "rene", pålideligt målte område af himlen, langt fra Melkevejen. For det andet er det virkelig usædvanligt koldt.

For at forklare, hvorfor det kolde sted er så mærkeligt, introducerer vi begrebet horisonten. Horisonten er den maksimale afstand en partikel kan flyve fra Big Bangs øjeblik, hvis den bevæger sig ved lysets hastighed. Horisonten begrænser kausalt relaterede regioner i universet: da information (det vil sige enhver form for fysisk interaktion) ikke kanat forplante hurtigere end lysets hastighed, universets områder, adskilt fra hinanden på en afstand, der er større end horisonten, burde ikke have noget til fælles med hinanden. På tidspunktet for adskillelse af CMB-strålingen havde horisonten en størrelse, der i dag er synlig i en vinkel på ca. 1 ° (husk at den første top på strømspektret er nøjagtigt til en værdi på 1 °). Således er det meget mærkeligt at se, at temperaturen i et koldt sted korrelerer med 6cirkastørre afstande. Det ser ud som om der skete noget på dette sted, der spredte sig i en hastighed, der var større end lysets hastighed.

Faktisk tror forskerne, at der i begyndelsen af ​​universet var en proces, der udvidede plads hurtigere end lysets hastighed. Denne proces fandt sted i en æra af inflation, der sluttede efter omkring 10−33 med efter big bang. Takket være inflationen i dag ser vi reliktsstråling isotropisk i store vinkelafstande.

En af de mest almindelige misforståelser om Big Bang teorien er relateret til, at Big Bang stammer fra en singularitet, som i sin enkle forstand er forbundet med et stop. Derfor er der spørgsmål som: "Og hvor i himlen er det punkt, hvor storbaren opstod?" Der er ikke noget sådant, og her er hvorfor.Det menes at universet er uendeligt, selv om vi ikke ser det helt ud. Og vi ved også, at universet er ved at udvide. Hvis vi ser tilbage langs tidsaksen, vil vi derfor se, at den er komprimeret. Og nu er spørgsmålet: Hvis vi komprimerer uendeligt, hvornår vil det ophøre med at være uendelig og blive "nul"? Det rigtige svar: ingen måde! Uendelig vil forblive uendelig, selvom vi uendeligt komprimerer den. Det er det samme med universet: det var uendeligt på hvert øjeblik i sin historie, herunder i øjeblikket Big Bang.

Men nu, hvis universet var uendeligt fra begyndelsen, hvorfor har reliksstrålingen næsten den samme temperatur gennem himlen? Vi sagde trods alt, at horisontens størrelse kun er omkring 1 °! Således bør CMB-strålingen bestå af mange årsagssammenkoblede områder. Og det er meget mærkeligt at se, at de er så identiske. Dette kaldes horisontproblemet (se Horizon problem).

For at klare dette problem (og flere andre relaterede opgaver) udviklede fysikerne Alan Guth, Andrei Linde og Paul Steinhardt en inflationsteori, hvorefter hele det univers vi observerer i dag "oppustet" (det engelske ord "inflate" betyder "inflate") fra nogle små kausalt relateret område.Inflationsteorien, som ofte betragtes som en del af standardkosmologimodellen, antyder, at i intervallet fra 10−36 fra op til 10−33-10−32 c efter big bang ekspanderede universet med stor acceleration (så fortsatte den at udvide, men uden acceleration). Selvom fysikere endnu ikke har nået en fælles mening, på grund af hvilken proces universet ekspanderede med acceleration i inflationsperioden, er der mange eksperimentelle indikationer på, at dette faktisk var tilfældet. I øjeblikket udføres søgningen efter det sidste inflationsbevis – B-mode polarisering af CMB-strålingen.

Og takket være inflationen fik vi uregelmæssigheder i universets densitetsfordeling, hvorfra galakser senere dannedes (først var disse uregelmæssigheder mikroskopiske kvantudsving, som derefter "svulmede" til store størrelser). Men selv om inflationen tyder på en mekanisme, der forbinder universets regioner med super-horisontale afstande, er det stadig mærkeligt: ​​Hvorfor har relikstråling uregelmæssigheder overalt en størrelse på 1 ° eller mindre og omkring et koldt sted, så meget som 5 °?

Så lad os opsummere subtotalerne. Der er en meget mærkelig anomali på relikskræmningskortet – et koldt sted.Den har en stor størrelse, ca. 5 ° og lav temperatur – afvigelsen fra gennemsnits temperaturen på CMB strålingen er næsten 10 gange mere end i andre områder af himlen.

Forklaring med void

Udseendet af et koldt sted kan forklares på mindst to måder: det kan antages, at det kommer fra en eller anden proces i det tidlige univers, og du kan søge efter, hvad der kunne blive præget af reliksstråling i senere epoker. Vi diskuterer den anden mulighed først.

Den nemmeste måde at forklare udseendet af en kold plet, forudsat at der forekommer hulrum i fordelingen af ​​galakser i en given retning. Vi ved, at galakser i universet danner en storskala struktur bestående af klynger, der forbinder deres filamenter og hulrum (hulrum) mellem dem.

Universals storskala struktur i computersimulering baseret på en standard kosmologisk model. Hvert lyspunkt – galakse. Størrelsen af ​​det afbildede område er mere end 100 millioner lysår på tværs af

Hvorfor kan tomhed forklare det kolde sted? Overvej fotonen af ​​CMB passerer gennem hulrummet.Indtastning af det tomme rum fra et område med et højere gravitationspotentiale, taber fotonet energi på grund af tyngdekraften redshift. Det vil sige, at fotonet skal bruge energi for at komme ud af gravitationspotentialet. Kommer ud af tomrummet, bliver fotonen igen ved at gå tabt energi. Men i tilfælde af et ekspanderende univers, når det kommer fra et vakuum, vil gravitationspotentialet ikke være så dybt, og fotonet vil ikke modtage fuldstændig tabt energi. Således giver hulrum fotoner af baggrundsstrålingskøleren. Og klynger tværtimod opvarmer dem. I gennemsnit kompenserer begge effekter hinanden. Men hvis vi har et stort hulrum ikke langt fra os, så kan køling af fotoner af mikrobølge baggrundsstråling være mærkbar.

Tomheden i nærheden af ​​os er en mere foretrukken forklaring på dannelsen af ​​et koldt sted end uregelmæssigheden i det tidlige univers, for i dag er horisonten meget større end dengang. Det vil sige, anisotropi i det nærmeste miljø er mere sandsynligt end i det fjerne. I artiklen "Spacebreakers: The Cold Spot, Eridan's Supervoid og Great Walls" (A. Kovács, J.García-Bellido, 2016. Kosmiske troublemakers: The Cold Spot, Eridanus Supervoid og The Great Walls), offentliggjort sommeren 2016, erklærer forfatterne Andras Kovacs og Juan Garcia-Bellido, at de har opdaget et hulrum i retning af det kolde sted (denne artikel bringer resultater og supplerer de tidligere undersøgelser af dette problem, se især artiklen af ​​Istvan Sapudi, Andrash Kovacs m.fl.: I. Szapudi et al., 2015. Opdagelse af en kosmisk mikrobølge baggrund. Den opdagede tomhed i konstellationen af ​​Eridanus er præcis som den burde være: smal og meget lang, der strækker sig fra os til værdien af ​​redshiftet z = 0,3 (det vil sige på den fjerne kant af dette tomrum, vi ser universet, hvilket er 1,3 gange mindre end det moderne, hvilket er omkring 800 Mpc).

Efter at have undersøgt denne tomhed i detaljer konkluderede Kovacs og Garcia-Bellido, at den består af en kæde af mindre interstitiale hulrum. Tætheden af ​​stof i den er omkring 25% mindre end gennemsnittet for det lokale univers. Længden af ​​hulrummet langs synsfeltet er ca. 500 Mpc, og bredden er omkring hundrede Mpc. Men efter at have studeret alt ærligt, kom videnskabsmændene til den konklusion, at Eridanus tomhed stadig ikke er "tom" for at forklare forekomsten af ​​det kolde sted. Det kan reducere temperaturen af ​​CMB i denne retning kun ved 40 μK af den observerede 150.

Det viser sig en modstridende konklusion.På den ene side er Eridanus 'tomhed og det kolde sted tydeligt forbundet med hinanden, fordi begge er på samme sted i himlen. Men den opdagede tomhed er klart utilstrækkelig til fuldt ud at underbygge denne forbindelse. Er det muligt, at et sådant forhold eksisterer, men for at opdage det, har vi brug for en detaljeret gennemgang af hele vores kosmologi? Så bliver det kolde sted et vindue til en ny spændende fysik!

Stop, ikke så hurtigt. Måske er der også ingen ny fysik. I artiklen i april 2017 "En instruktion mod eksistensen af ​​et tomrum i forbindelse med baggrundsstrålingens kolde punkt" (R. Mackenzie et al., 2017. Bevis mod supervoid forårsager CMB Cold Spot), som allerede nævnt af Istvan Sapudi og kolleger, viser, at Eridans tomhed ikke så stor. Ifølge deres beregninger har den en størrelse på kun 100 MPa og er 34% mindre tæt end det omgivende univers. Og selvom, ifølge disse beregninger, er Eridan-vakuumet mere tomt, kan det forklare faldet i temperaturen af ​​mikrobølge baggrundsstråling med kun 6 μK. Langs retningen til det kolde sted er der stadig et par hulrum, men de er endnu mindre end denne og tilsammen giver heller ikke den ønskede effekt.

Det er nødvendigt at forklare, hvorfor forskellige resultater opnås i forskellige undersøgelser.Når vi ser en galakse gennem et teleskop, kan vi meget præcist måle dets position på himlen, men måling af afstanden til det er ikke så nemt. Det vil sige at konstruere et tredimensionalt kort over himlen, der er to velmålede koordinater og en – dårligt målt. For at bestemme afstande er der behov for en redspredningsmåling, som som nævnt ovenfor angiver, hvor meget mindre universet var på det tidspunkt, hvor lys fra en fjern galakse blev udsendt. Faktisk er redshiftet måling af afstande ved ultra lange afstande (startende fra ~ 100 Mpc). Rødskiftet måles igen ved stjernespektraerne: udtrykket "rødskift" betyder i sig selv, at de lysende spektra af fjerne objekter skiftes mod de lange bølger (de synes at være mere røde). For at måle redshiftet er det derfor nødvendigt at bruge ikke et simpelt teleskop, men et instrument, der er følsomt over for strålingsbølgelængden.

To metoder anvendes: fotometrisk og spektrometrisk. Fotometrisk ligger i, at teleskopet observerer himlen ved flere bølgelængder, hver bølgelængde adskilt (omtrent som i et digitalkamera: rød, grøn og blå farver tages separat).Den fotometriske tilgang gør det muligt at studere alle objekter, der er faldet ind i teleskopets synsfelt på én gang. Men samtidig giver den en dårlig spektrumfølsomhed. Den spektrometriske tilgang består i at anvende spektrometeret separat for hvert objekt i teleskopets synsfelt. Dette resulterer i en fremragende spektrummåling. Men denne måling er vanskelig at udføre for alle objekter, som er synlige i et teleskop (måling af spektret af hvert objekt tager tid, omend lille). Derfor er det nødvendigt at vælge, hvilke objekter der skal måle spektret, og for hvilke – ikke. Det viser sig, at begge metoder giver fejl: i fotometri er dette målefejl ved det røde skifte, og i spektrometri skyldes fejlen en begrænset prøve. I den første af de artikler, der blev diskuteret, blev både fotometriske og spektrometriske målinger anvendt, medens de spektrometriske data blev koncentreret mere på små værdier af redshiftet (området nærmest os). De anvendte kataloger indeholder næsten 100.000 galakser, selvom de fleste er placeret ved redshifts z <0,1. Den anden artikel brugte spektrometriske data op til redshift-værdien. z = 0,4, men artiklens forfattere kunne kun udforske 7000 galakser.

Sammenfatning.Spørgsmålet om det kolde sted og den tilhørende tomhed i universets lokale område er en af ​​de "varme" i den moderne kosmologi. Og man kan håbe, at dette spørgsmål i den nærmeste fremtid enten vil være helt lukket, eller det vil bringe meget interessante opdagelser. I øjeblikket er det klart, at i retning af det kolde sted er der mere eller mindre (afhængigt af de data, der anvendes i undersøgelsen) et sjældent område. Men så vidt vi kan konkludere, er dette sjældne område – Eridanus tomhed – ikke stort nok og tomt til at forklare forekomsten af ​​et koldt sted. Hvorvidt disse to fænomener er relaterede eller ej, er uklare. Generelt er selve faktoren af ​​at observere tomheden af ​​Eridanus også et interessant emne for forskning: det er meget stort, denne tomhed. Men på grund af det kolde sted er hidtil alt på en eller anden måde vagt. Og endnu en gang: To kosmiske oddities – Eridanus tomhed og det kolde punkt af reliksstråling – skete på samme sted i himlen. Tilfældighed? Måske – ja, måske – nej. Har brug for at forstå.

Forklaring med processen i det tidlige univers

Overvej nu de mere eksotiske scenarier af kolde pletter.De antager, at der er et koldt sted dannet i de allerførste øjeblikke efter Big Bang. Generelt ved vi lidt om denne gang. Det anslås at efter ca. 10−32 c efter Big Bang, sluttede æra med inflationen, da universet ekspanderede med acceleration. Endnu tidligere, efter 10−36 Siden efter den var der en æra, hvor stærke, svage og elektromagnetiske interaktioner blev kombineret til en. Men vi har ikke en sammenhængende teori, som ville forklare processerne i denne æra. Og endnu tidligere, indtil 10−43 c, var den mystiske Planck-æra. Vi forstår slet ikke hvad rum og tid var da. Forskellige antagelser og spekulationer om disse tidlige tidspunkter forudsiger sådanne mystiske ting som kosmiske strings eller monopoler. Et koldt sted kan godt være et aftryk af en sådan tidlig funktion, hvis der fx var nogle heterogene rumtidsstruktureringer (M. Cruz et al., 2007. En kosmisk mikrobølge baggrund) eller heterogenitet i inflationen ( Juan C. Bueno Sánchez, 2014. Den kolde blads inflationsoprindelse (anomali).

En anden eksotisk forklaring tyder på, at vores univers i begyndelsen af ​​inflationsalderen kolliderede med et andet univers, hvilket førte til fremkomsten af ​​et koldt sted (K. Larjo, T. S. Levi, 2009.Bubble, Bubble, Flow og Hubble: Large Scale Galaxy Flow fra kosmologiske boblekollisioner). Inflationsteorien, i mange af dens fortolkninger, antyder, at vi lever i et bestemt isoleret bobleunivers, og at der stadig er et stort antal bobler, hvor evolutionen af ​​universet måske gik helt anderledes. Hvis vores boble i begyndelsen af ​​inflationen kolliderede med en anden, så kan vi forvente at se en plet eller diskformet struktur på relikskråling (forestil os, at vi lever i en sæbeboble, der en gang krydsede med en anden boble: hvis de krydsede en smule, så på vores en boble kan forblive en plet, og hvis den krydses stærkt, forbliver der en ring). Hvis så er tilfældet, kan det kolde sted blive det første observerbare fænomen, der afspejler det tidlige universs eksotiske fysik, herunder strengfysik.

Fig. 7. Inflationsteorien indebærer, at vi lever i et isoleret bobleunivers, og at der er mange andre bobler, hvor der kan være andre universer. Figur fra bbc.com

Men glem ikke, at et koldt sted måske kun er en tilfældig dannelse. Hvis vi tager de fysiske parametre i vores verden og model mange tilfældige simuleringer af universet, så vil der i en af ​​de 50 simuleringer være noget, der ligner vores kolde punkt. Og det er ikke så lav sandsynlighed.

Afslutningsvis er det også værd at bemærke, at vores udgangspunkt, erklæringen om, at det kolde sted er noget meget usædvanligt, ikke er så kategorisk. Hvordan er det generelt fastslået, at denne struktur er uregelmæssig? For at gøre dette bruges en funktion, der ligner en mexicansk sombrero, på et målt kort over temperaturudsving i baggrundsstrålingen. Ved hjælp af forskellige sombreros kan du søge efter anomalier af forskellig vinkelstørrelse. Denne analyse viser eksklusiviteten af ​​det kolde sted. Men hvad svarer analysen til? Det viser sig, at analysen reagerer ikke kun på en lav temperatur midt i stedet, men også til en forhøjet temperaturring rundt om den. Uden denne varme ring ville det kolde punkts betydning være lavere. Selv om det kolde punkt stadig er en usædvanlig og uforståelig anomali.

kilder:
1) A. Kovács, J. García-Bellido, 2016. Kosmiske troublemakers: The Cold Spot, Eridanus Supervoid og The Great Walls // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. 21. oktober 2016. DOI: 10.1093 / mnras / stw1752.
2) R. Mackenzie et al., 2017. Bevis mod en supervoid af CMB Cold Spot // Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society. 11. september 2017. DOI: 10.1093 / mnras / stx931.

Mikhail Stolpovsky


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: