Sedan den första dagen då de första Wilkinson-mikrovågsanisotropyprobe-uppgifterna (WMAP) släpptes, 2003 har alla slags anomalier av kosmisk mikrovågsbakgrund (CMB) rapporterats; det har funnits den kalla platsen som kan vara ett fönster in i ett parallellt universum, "Evil's Axis", pawprints av lokalt interstellärt neutralt väte och mycket, mycket mer.
Men gör WMAP-data verkligen, verkligen, absolut innehålla bevis på avvikelser, saker som helt enkelt inte passar in i sexparametrarna-och-en-modellen som WMAP-teamet nyligen rapporterade?
Med ett ord, nej.
Varje andra år sedan 2003 har WMAP: s vetenskapsteam publicerat en uppsättning artiklar om sina analyser av de kumulativa uppgifterna, och deras resultat (med uppdraget som ska slutas senare i år, kommer deras nästa uppsättning, tyvärr, vara deras sista). Med tid och erfarenhet - för att inte tala om input från de tusentals andra forskare som har plockat över data - har teamet inte bara samlat mycket mer data utan har också förstått hur WMAP fungerar mycket bättre. Som en följd av detta är inte bara de publicerade resultaten - till exempel gränser för karaktären av mörk energi och antalet olika typer av neutrino - strängare och robusta, utan teamet har också blivit mycket AU fait med de olika rapporterade avvikelserna.
För första gången har teamet granskat dessa avvikelser i detalj och har kommit fram till att svaret på frågan, med deras ord, "finns det potentiella avvikelser från? CDM inom ramen för de tillåtna parametrarna för de befintliga WMAP-observationerna ?” är "nej".
De rapporterade avvikelser som teamet undersökte är många - två framträdande kalla fläckar, styrkan hos fyrdukspolen, brist på stor vinkelskala CMB-kraft, anpassning av kvadrupol- och oktupolkomponenter, hemisfärisk eller dipolkraftsymmetri, för att bara nämna en handfull - men orsakerna för de uppenbara anomalierna är få.
”Mänskliga ögon och hjärnor är utmärkta för att upptäcka visuella mönster, men dåliga på att bedöma sannolikheter. Funktioner som ses på WMAP-kartorna, som den stora Cold Spot I nära regionen Galactic Center, kan framstå som ovanliga. Sannolikheten för sådana funktioner kan emellertid inte urskiljas genom visuell inspektion av vårt speciella förverkligande av universum, ”skriver de, och” Monte Carlo-simuleringar är ett ovärderligt sätt att bestämma de förväntade avvikelserna inom CDM-modellen. Påståenden om avvikelser utan Monte Carlo-simuleringar är nödvändigtvis svaga påståenden.
Ett underhållande exempel: Stephen Hawkings initialer (”SH”) kan tydligt ses på WMAPs himmelskarta. "S" och "H" har ungefär samma typstorlek och stil, och båda bokstäverna är inriktade snyggt längs en linje med fast galaktisk latitud, ”säger teamet; ”En beräkning skulle visa att sannolikheten för denna speciella händelse är försvinnande liten. Ändå finns det inget fall att göra för en icke-standardiserad kosmologi trots denna extremt låga sannolikhetshändelse, ”konstaterar de torrt.
Många av rapporterna om WMAP CMB-avvikelser skulle troligtvis ge bra läromedel, eftersom de illustrerar de många fällor som du så lätt kan falla i när du gör fakta (a posteriori) Statistiska analyser. Eller, som teamet uttrycker det beträffande Stephen Hawking-initialerna: ”Det är uppenbart att det kombinerade urvalet av att leta efter initialer, just dessa initialer och deras anpassning och plats är alla a posteriori val. För en rik datauppsättning, som är fallet med WMAP, finns det mycket data och många sätt att analysera uppgifterna. ”
Och vad händer när du har mycket data? Händelser med låg sannolikhet kommer garanterat att inträffa! ”Det är till exempel inte oväntat att hitta en 2? funktion när du analyserar en rik datauppsättning på ett antal olika sätt. Men för att bedöma om en viss 2? funktionen är intressant, man frestas ofta att begränsa den för att isolera dess beteende. Den processen innebär a posteriori val som förstärker funktionens uppenbara betydelse. ”
Därför drar teamet slutsatsen att all denna avvikelsejakt är slöseri med ansträngning? Absolut inte! Jag citerar från teamets egen slutsats: ”Sökningen efter odligheter i uppgifterna är avgörande för att testa modellen. Modellens framgång gör dessa sökningar ännu viktigare. En upptäckt av alla mycket betydelsefulla a posteriori funktionen kan bli en allvarlig utmaning för modellen. De mindre betydelsefulla funktionerna som diskuterats i detta dokument gav motivationen att överväga alternativa modeller och utveckla ny analys av WMAP (och snart Planck) -data. Ovanligheterna har utlöst föreslagna nya observationer som kan testa modellerna ytterligare. Det är ofta svårt att bedöma de statistiska påståendena. Det kan vara så att en konstighet kunde hittas som motiverar en ny teori, som sedan kan testas som en hypotes mot? CDM. Uppgifterna stöder dessa jämförelser. Naturligtvis måste andra kosmologiska mätningar också spela en roll för att testa nya hypoteser. Ingen CMB-avvikelse som hittills rapporterats har fått den vetenskapliga gemenskapen att anta en ny standardmodell för kosmologi, men hävdade att avvikelser har använts för att provocera tankar och för att söka efter förbättrade teorier. ”
Primärkälla: Sjuåriga Wilkinson mikrovågsanisotropysond (WMAP) iakttagelser: Finns det kosmiska mikrovågsugnbakgrunder? (ArXiv: 1001,4758). De fem andra sjuåriga WMAP-artiklarna är: Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Cosmological Interpretation (arXiv: 1001.4538), Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Planets and Celestial Calibration Sources (arXiv: 1001.4731), Sjuåriga Wilkinson mikrovågsanisotropysond (WMAP) iakttagelser: himmelkartor, systematiska fel och grundläggande resultat (arXiv: 1001.4744), sjuåriga Wilkinson mikrovågsanisotropiprov (WMAP) iakttagelser: Power Spectra och WMAP-Derived Parameters (WMAP) arXiv: 1001.4635) och sjuåriga Wilkinson Mikrovågsanisotropysond (WMAP) Observationer: Galaktisk förgrundsutsläpp (arXiv: 1001.4555). Kolla också in på den officiella WMAP-webbplatsen.
