Wie groß ist die Masse der Hotspots in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung?

Viele popwissenschaftliche Artikel (z. B. dieser Space.com-Artikel ) diskutieren die kalten Stellen in den WMAP-Daten der Strahlung des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (CMB), aber wurden irgendwelche Studien über die große Masse von heißen Stellen rechts davon durchgeführt das Bild unten?

    CMB-Daten von WMAP

Ist dies ein Nebeneffekt unserer Beobachtungsmethoden oder stellt es ein tatsächliches Merkmal der frühen Geschichte des Universums dar?

Antworten (1)

Ich kann mich nicht erinnern, einen Artikeltitel speziell über die Hot Spots gelesen zu haben, auf die Sie sich beziehen, daher schätze ich, dass sie nicht so "seltsam" sind wie der Cold Spot.

Unter der Annahme, dass die Temperaturschwankungen durch eine Gaußsche Verteilung mit einem Mittelwert von 2,72548 und einer Varianz von 0,00057 Quelle gut beschrieben werden , ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Cold Spot die beobachtete Größe und Temperatur hat, sehr gering. Gemäß einer kürzlich erschienenen Veröffentlichung von Planck liegt diese Wahrscheinlichkeit in der Größenordnung von 1 % oder weniger. Die Wahrscheinlichkeit der Hot Spots ist größer (1,5 bis 5 %), was sie „normaler“ macht.

Dies erklärt wahrscheinlich, warum die kalten Stellen mehr Aufmerksamkeit erhielten als die heißen.

Ist dies ein Nebeneffekt unserer Beobachtungsmethoden oder stellt es ein tatsächliches Merkmal der frühen Geschichte des Universums dar?

Das ist schwierig. Ein paar Szenarien:

  1. Die fragliche CMB-Karte zeigt Schwankungen in der Größenordnung von 10 ^ -4 K. Das Extrahieren dieses Signals aus Beobachtungen ist jedoch sehr kompliziert, da die CMB-Strahlung zusätzlich durch Vordergrundobjekte "verschmutzt" wird (hauptsächlich unsere eigene Galaxie, aber auch extragalaktischer Punkt und ausgedehnte Quellen), die Störfluktuationen erzeugen, die um Größenordnungen größer sind als die CMB-Fluktuationen. Dieses Video ist großartig, um eine Vorstellung davon zu bekommen. Wenn eine der oben genannten Vordergrundkomponenten nicht gut verstanden wird oder einige nicht berücksichtigt werden, könnten wir einige Residuen zurücklassen, die wir fälschlicherweise als CMB-Anomalien interpretieren.

  2. Die Physik, die wir kennen, ist die richtige und der Cold Spot ist einfach da. Aber wir Physiker mögen es nicht, dass es im Universum besondere Orte gibt

  3. Die kalte Stelle ist ein Signal für neue/unbekannte Physik oder dafür, dass unser Standardmodell nicht korrekt ist. Zum Beispiel könnte die Annahme, dass das CMB gaußsch ist, einfach falsch sein und wir müssen unsere Theorien über das frühe Universum überdenken

Im Moment werde ich dies akzeptieren, da es eine sehr gründliche Antwort ist und wahrscheinlich die beste, die ich jetzt bekommen werde. Gute Recherchearbeit, gute Zusammenfassung der Ergebnisse! +1
Danke! Ich habe viel Zeit und Überlegung gebraucht, um es zu schreiben. Ich bin es nicht gewohnt, Öffentlichkeitsarbeit zu leisten, und es ist sehr schwer zu versuchen, Dinge zu erklären, von denen Sie mehr oder weniger wissen, dass dies ein einfacher, aber vollständiger Weg ist