Αστρονομία χωρίς τηλεσκόπιο - Σκοτεινές στατιστικές

Pin
Send
Share
Send

Η υποθετική σκοτεινή ροή που παρατηρείται στην κίνηση των γαλαξιακών συστάδων απαιτεί να μπορούμε να προσδιορίσουμε αξιόπιστα μια σαφή στατιστική συσχέτιση στην κίνηση απομακρυσμένων αντικειμένων που, σε κάθε περίπτωση, ρέουν προς τα έξω με την επέκταση του σύμπαντος και μπορεί επίσης να έχουν το δικό τους άτομο ( ή περίεργη) κίνηση που προκύπτει από βαρυτικές αλληλεπιδράσεις.

Για παράδειγμα, παρόλο που οι γαλαξίες έχουν μια γενική τάση να ξεφεύγουν ο ένας από τον άλλο καθώς ο χωροχρόνος επεκτείνεται μεταξύ τους, ο Γαλαξίας και ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας βρίσκονται επί του παρόντος σε μια βαρυτικά δεσμευμένη πορεία σύγκρουσης.

Έτσι, εάν σας ενδιαφέρει η κίνηση του σύμπαντος σε μεγάλη κλίμακα, είναι καλύτερο να μελετήσετε τη μαζική ροή - όπου απομακρύνεστε από την εξέταση μεμονωμένων αντικειμένων και αντί να αναζητήσετε γενικές τάσεις στην κίνηση μεγάλου αριθμού αντικειμένων.

Πολύ μεγάλης κλίμακας παρατηρήσεις της κίνησης των γαλαξιακών συστάδων προτάθηκαν από τους Kashlinsky et al το 2008 για να δείξουν μια περιοχή παρεκκλίνουσας ροής, ασυμβίβαστη με τη γενική τάση κίνησης και ταχύτητας που αναμένεται από την επέκταση του σύμπαντος - και οι οποίες δεν μπορούν να ληφθούν υπόψη από τοπικές βαρυτικές αλληλεπιδράσεις.

Με βάση αυτά τα ευρήματα, ο Kashlinsky πρότεινε ότι οι ανομοιογένεια στο πρώιμο σύμπαν μπορεί να υπήρχαν πριν από τον κοσμικό πληθωρισμό - το οποίο θα αποτελούσε παραβίαση του τρέχοντος προτιμώμενου τυποποιημένου μοντέλου για την εξέλιξη του σύμπαντος, γνωστό ως Lambda Cold Dark Matter ( Μοντέλο Lambda CDM).

Η παρεκκλίνουσα μαζική ροή μπορεί να προκύψει από την ύπαρξη μεγάλης συγκέντρωσης μάζας πέρα ​​από την άκρη του παρατηρήσιμου σύμπαντος - ή καλό, ίσως είναι ένα άλλο παρακείμενο σύμπαν. Δεδομένου ότι η αιτία είναι άγνωστη - και ίσως άγνωστη, εάν η αιτία είναι πέρα ​​από τον παρατηρήσιμο ορίζοντα μας - επικαλείται το αστρονομικό interrobang «σκοτάδι» - δίνοντάς μας τον όρο «σκοτεινή ροή».

Για να είμαστε δίκαιοι, πολλές από τις πιο «έξω εκεί» προτάσεις για να ληφθούν υπόψη αυτά τα δεδομένα γίνονται από σχολιαστές του Kashlinsky, παρά από τον Kashlinsky και τους ίδιους τους ερευνητές - και αυτό περιλαμβάνει τη χρήση του όρου σκοτεινή ροή. Παρ 'όλα αυτά, εάν τα δεδομένα του Kashlinsky δεν είναι σταθερά, όλες αυτές οι άγριες εικασίες γίνονται λίγο περιττές - και η ξυριστική μηχανή του Occam υποδηλώνει ότι πρέπει να συνεχίσουμε να υποθέτουμε ότι το σύμπαν εξηγείται καλύτερα από το τρέχον πρότυπο μοντέλο Lambda CDM.

Η ερμηνεία του Kashlinsky έχει τους κριτικούς της. Για παράδειγμα, οι Dai et al έχουν παράσχει μια πρόσφατη εκτίμηση της ροής χύδην με βάση τις ατομικές (ιδιότυπες) ταχύτητες των σουπερνόβα τύπου 1Α.

Η ανάλυση Kashlinsky βασίζεται σε παρατηρήσεις του φαινομένου Sunyaev – Zel'dovich - που περιλαμβάνει αχνές παραμορφώσεις στο κοσμικό υπόβαθρο μικροκυμάτων (CMB) που προκύπτουν από τα φωτόνια CMB που αλληλεπιδρούν με ενεργητικά ηλεκτρόνια - και αυτές οι παρατηρήσεις θεωρούνται χρήσιμες μόνο για τον εντοπισμό και την παρατήρηση της συμπεριφοράς δομών πολύ μεγάλης κλίμακας, όπως συστάδες γαλαξιών. Αντίθετα, οι Dai και άλλοι χρησιμοποιούν συγκεκριμένα σημεία δεδομένων - είναι τυπικές παρατηρήσεις σουπερνόβα τύπου 1a κεριών - και εξετάζουν τη στατιστική προσαρμογή αυτών των δεδομένων στην αναμενόμενη μαζική ροή του σύμπαντος.

Έτσι, ενώ οι Kashlinsky et al λένε ότι πρέπει να αγνοήσουμε την κίνηση μεμονωμένων μονάδων και απλώς να κοιτάξουμε τη μαζική ροή - ο Dai et al μετρητής λέγοντας ότι πρέπει να εξετάσουμε την κίνηση μεμονωμένων μονάδων και να καθορίσουμε πόσο καλά τα δεδομένα αυτά ταιριάζουν σε μια υποτιθέμενη μαζική ροή.

Αποδεικνύεται ότι οι Dai et al βρίσκουν τα δεδομένα των σουπερνόβων να ταιριάζουν στη γενική τάση της ροής χύδην που προτείνει ο Kashlinsky - αλλά μόνο σε κοντινότερες περιοχές (χαμηλή κόκκινη μετατόπιση). Το πιο σημαντικό, δεν είναι σε θέση να αναπαράγουν παρεκκλίνουσες ταχύτητες. Ο Kashlinsky μέτρησε μια παρεκκλίνουσα ροή όγκου άνω των 600 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, ενώ οι Dai et al βρήκαν ταχύτητες που προέρχονται από τις παρατηρήσεις σουπερνόβα τύπου 1a ώστε να ταιριάζουν καλύτερα σε μια ροή όγκου μόνο 188 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Αυτό ταιριάζει απόλυτα με την αναμενόμενη ροή από το μοντέλο CDM Lambda του επεκτεινόμενου σύμπαντος, το οποίο είναι περίπου 170 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο.

Είτε έτσι είτε αλλιώς, όλα εξαρτώνται από μια στατιστική ανάλυση των γενικών τάσεων. Περισσότερα δεδομένα θα βοηθήσουν εδώ.

Περαιτέρω ανάγνωση: Οι Dai et al. Μέτρηση της κοσμολογικής ροής χύδην χρησιμοποιώντας τις ιδιαίτερες ταχύτητες των σουπερνόβων.

Pin
Send
Share
Send