מאז היום שפורסמו הנתונים הראשונים של ווילקינסון מיקרוגל אניסוטרופיה (WMAP), בשנת 2003, דווח על כל מיני חריגות רקע מיקרו-קוסמי (CMB); הייתה הנקודה הקרה שעשויה להיות חלון ליקום מקביל, "ציר הרשע", טביעות כפות של מימן ניטרלי בין-כוכבי מקומי, והרבה, הרבה יותר.
אבל עשו את נתוני ה- WMAP באמת, באמת, בהחלט מכילים עדויות לחריגות, דברים שפשוט אינם תואמים את ששת הפרמטרים והמודל שעליו דיווח צוות WMAP לאחרונה?
במילה אחת, לא.
כל שנה שנייה מאז 2003 צוות המדע של WMAP פרסם מערך מאמרים על ניתוחם של הנתונים המצטברים, וממצאיו (כשהמשימה שתסתיים בהמשך השנה, הסט הבא שלהם יהיה, למרבה הצער, האחרון שלהם). עם הזמן והניסיון - שלא לדבר על תשומות מאלפי החוקרים האחרים שאספו את הנתונים - הצוות לא רק צבר הרבה יותר נתונים, אלא גם הבין כיצד WMAP פועלת בצורה טובה בהרבה. כתוצאה מכך, לא רק שהתוצאות שפורסמו - כמו מגבלות על טיב האנרגיה האפלה ומספר הסוגים השונים של נייטרינים - מחמירות וחזקות יותר, אלא שהצוות הפך להיות מאוד au fait עם החריגות השונות שדווחו.
לראשונה הצוות בדק באופן חריג את החריגות הללו, והגיע למסקנה כי התשובה לשאלה, במילותיהם, "האם יש סטיות אפשריות מ-? CDM במסגרת טווחי הפרמטרים המותרים של תצפיות WMAP הקיימות ? " זה לא".
החריגות המדווחות בהן בדק הצוות הן רבות - שני כתמים קרים בולטים, עוצמת הארבעה, היעדר כוח CMB בקנה מידה זוויתי, יישור מרכיבי הארבע-שיניים והמשמנת, אסימטריה של כוח המיספרה או דיפול, למעט שם קומץ - אך הסיבות כי החריגות לכאורה הן מעטות.
עיניים ומוחות אנושיים מצוינים באיתור דפוסים חזותיים, אך גרועים בהערכת ההסתברויות. תכונות שנראות במפות WMAP, כמו ה- Cold Spot I הגדול הסמוך לאזור המרכז הגלקטי, יכולות להתבלט כחריג. עם זאת, לא ניתן להבחין בסיכוי לתכונות מסוג זה על ידי בדיקה חזותית של ההגשמה הספציפית שלנו של היקום, "הם כותבים." סימולציות של מונטה קרלו הן דרך שלא יסולא בפז לקבוע את הסטיות הצפויות במודל ה- CDM. טענות על חריגות ללא הדמיות של מונטה קרלו הן בהכרח טענות חלשות.
דוגמה משעשעת: ניתן לראות בבירור את ראשי התיבות של סטיבן הוקינג ("SH") במפת השמיים של WMAP. "S" ו- "H" הם בערך באותו גופן וסגנון זהים, ושתי האותיות מיושרות בצורה מסודרת לאורך קו קו רוחב גלקטי קבוע, "אומרים הצוות; "חישוב מראה כי ההסתברות להתרחשות ספציפית זו קטנה ונעלמת. עם זאת, אין מקום לקוסמולוגיה לא סטנדרטית למרות אירוע ההסתברות הנמוך במיוחד, "הם מציינים ביובש.
רבים מהדיווחים על חריגות WMAP CMB עשויים להפיק חומר הוראה טוב, מכיוון שהם ממחישים היטב את המלכודות הרבות שתוכלו ליפול אליהן כל כך בקלות כשאתם מבצעים מעשה אחר-כך (אחורי) ניתוח סטטיסטי. או כפי שמגדיר הצוות ביחס לראשי התיבות של סטיבן הוקינג: "ברור שהבחירה המשולבת של חיפוש ראשי תיבות, ראשי תיבות מסוימים אלה, והתאמתם ומיקומם הם כולם אחורי בחירות. עבור מערך נתונים עשיר, כמו שקורה ב- WMAP, יש המון נתונים והרבה דרכים לנתח את הנתונים. "
ומה קורה כשיש לך הרבה נתונים? אירועים בהסתברות נמוכה מובטחים להתרחש! "למשל, זה לא צפוי למצוא 2? תכונה בעת ניתוח מערך נתונים עשיר במספר דרכים שונות. עם זאת, כדי להעריך אם 2 מסוים? תכונה מעניינת, לעתים קרובות מתפתים לצמצם אותה כדי לבודד את התנהגותה. תהליך זה כרוך אחורי אפשרויות המגבירות את המשמעות לכאורה של התכונה. "
אז האם הצוות מסיק שכל ציד החריגות הזה הוא בזבוז מאמץ? בהחלט לא! אצטט את מסקנת הצוות עצמו: "החיפוש אחר מוזרויות בנתונים חיוני לבדיקת המודל. ההצלחה של הדגם הופכת את החיפושים הללו לחשובים עוד יותר. איתור כל משמעותי ביותר אחורי תכונה עשויה להפוך לאתגר רציני עבור הדגם. התכונות הפחות משמעותיות שנדונו במאמר זה סיפקו את המוטיבציה לשקול מודלים חלופיים ולפתח ניתוח חדש של נתוני WMAP (ובקרוב גם נתוני פלאנק). המוזרויות עוררו הצעות לתצפיות חדשות שיכולות לבחון עוד יותר את הדגמים. לעיתים קרובות קשה להעריך את הטענות הסטטיסטיות. יכול להיות שיהיה אפשר למצוא אי-זוגיות המניעה תיאוריה חדשה, שאפשר יהיה לבדוק אותה כהשערה נגד? CDM. הנתונים תומכים בהשוואה זו. כמובן שמדידות קוסמולוגיות אחרות חייבות למלא גם תפקיד בבדיקת השערות חדשות. שום חריגה ב- CMB שדווחה עד כה לא גרמה לקהילה המדעית לאמץ מודל סטנדרטי חדש של קוסמולוגיה, אך טענו כי חריגות שימשו כדי לעורר מחשבה ולחיפוש אחר תיאוריות משופרות. "
המקור העיקרי: שבע-שנים וילקינסון בדיקת מיקרוגל למיקרוגל (WMAP) תצפיות: האם ישנן חריגות רקע מיקרוגל מיקרוסקופי? (arXiv: 1001.4758). חמשת העיתונים האחרים לשבע-שנות ה- WMAP הם: תלת-ממד וילקינסון מיקרוגל אניסוטרופיה (WMAP) תצפיות: פרשנות קוסמולוגית (arXiv: 1001.4538), שבע-שנים וילקינסון מיקרוגל אניסוטרופיה (WMAP) תצפיות: כוכבי לכת ומקורות כיול שמיימיים (arXiv: 1001.4731) תצפיות במבחן האיסוטרופיה של מיקרוסקופ ווילקינסון (WMAP) לשבע שנים: מפות שמיים, שגיאות שיטתיות ותוצאות בסיסיות (arXiv: 1001.4744), שבע שנות גיליון מיקרוסקופ בדיקת אניסוטרופיה במיקרוגל (WMAP): תצפיות כוח ופרמטרים נגזרות WMAP (WMAP) arXiv: 1001.4635), ו-שבע שנות וילקיסון מיקרוגל אניסוטרופיה בדיקה (WMAP) תצפיות: פליטה חזיתית גלקטית (arXiv: 1001.4555). בדוק גם את האתר הרשמי של WMAP.
