Einige neuere Arbeiten an Supernovae vom Typ 1a Geschwindigkeiten deuten darauf hin, dass das Universum möglicherweise nicht so isotrop ist wie unser aktuelles Standardmodell ( LambdaCDM ) erfordert es.
Das Standardmodell verlangt, dass das Universum isotrop und homogen ist – d. h. es kann davon ausgegangen werden, dass es die gleiche zugrunde liegende Struktur und die gleichen Prinzipien hat, die überall funktionieren und es in allen Richtungen messbar gleich aussieht. Jede signifikante Abweichung von dieser Annahme bedeutet, dass das Standardmodell das aktuelle Universum oder seine Entwicklung nicht angemessen beschreiben kann. Jede Infragestellung der Annahme von Isotropie und Homogenität, auch bekannt als kosmologisches Prinzip , ist eine große Neuigkeit.
Da Sie in dieser bescheidenen Kolumne und nicht als Leitartikel in Nature von solch einem Paradigmenwechsel erfahren, können Sie natürlich davon ausgehen, dass die Wissenschaft noch nicht ganz verankert ist. Der 2010 veröffentlichte Union2-Datensatz von 557 Supernovae vom Typ 1a ist angeblich die Quelle dieser neuesten Herausforderung des kosmologischen Prinzips – obwohl der Datensatz mit dem eindeutige Aussage dasdas flache Konkordanz-LambdaCDM-Modell passt nach wie vor hervorragend zu den Union2-Daten.
Wie auch immer, im Jahr 2010 Antoniou und Perivolaropoulos führte einen Hemisphärenvergleich durch – im Wesentlichen vergleicht er die Supernova-Geschwindigkeiten auf der nördlichen Hemisphäre des Himmels mit der südlichen Hemisphäre. Diese Hemisphären wurden mit galaktischen Koordinaten definiert, wobei die Bahnebene der Milchstraße als Äquator und die Sonne, die mehr oder weniger auf der galaktischen Bahnebene liegt, der Nullpunkt ist.
Das galaktische Koordinatensystem. Bildnachweis: thinkastronomy.com
Die Analyse von Antoniou und Perivolaropoulos ermittelte eine bevorzugte Anisotropieachse – mit mehr Supernovae, die überdurchschnittliche Geschwindigkeiten zu einem Punkt auf der Nordhalbkugel zeigen (innerhalb der gleichen Rotverschiebungsbereiche). Dies deutet darauf hin, dass ein Teil des Nordhimmels einen Teil des Universums darstellt, der sich mit einer größeren Beschleunigung nach außen ausdehnt als anderswo. Falls richtig, bedeutet dies, dass das Universum weder isotrop noch homogen ist.
Sie stellen jedoch fest, dass ihre statistische Analyseentspricht nicht unbedingt einer statistisch signifikanten Anisotropieund versuchen dann, ihre Entdeckung zu verstärken, indem sie auf andere Anomalien in kosmischen Mikrowellenhintergrunddaten zurückgreifen, die ebenfalls anisotrope Tendenzen zeigen. Dies scheint also ein Fall zu sein, in dem man sich eine Reihe von nicht zusammenhängenden Befunden mit gemeinsamen Trends ansieht – die isoliert nicht statistisch signifikant sind – und dann argumentiert wird, dass sie, wenn man sie alle zusammenfasst, irgendwie eine konsolidierte Signifikanz erreichen, die sie isoliert nicht hatten.
In jüngerer Zeit, Cai und Tuo führte die gleiche hemisphärische Analyse durch und kam, nicht überraschend, zum gleichen Ergebnis. Dann testeten sie, ob diese Daten ein dunkles Energiemodell gegenüber einem anderen bevorzugten – was nicht der Fall war. Nichtsdestotrotz erhielten Cai und Tuo aufgrund dessen einen Beitrag im Physics Arxiv-Blog unter der Überschrift Mehr Beweise für eine bevorzugte Richtung in der Raumzeit – was ein wenig langwierig erscheint, da es sich in Wirklichkeit um dieselben Beweise handelt, die für einen anderen Zweck separat analysiert wurden.
Es ist berechtigt zu bezweifeln, dass zu diesem Zeitpunkt noch etwas endgültig geklärt ist. Das Gewicht der aktuellen Beweise spricht immer noch für ein isotropes und homogenes Universum. Es schadet zwar nicht, mit den begrenzten verfügbaren Daten am Rande der statistischen Signifikanz herumzubasteln – solche Randbefunde können jedoch schnell weggespült werden, wenn neue Daten eingehen – z. mehr Geschwindigkeitsmessungen von Supernovae vom Typ 1a aus einer neuen Himmelsdurchmusterung – oder einer höher aufgelösten Ansicht des kosmischen Mikrowellenhintergrunds vom Planck-Raumsonde . Bleiben Sie dran.
Weiterlesen:
– Antoniou und Perivolaropoulos. Auf der Suche nach einer kosmologischen Vorzugsachse: Union2-Datenanalyse und Vergleich mit anderen Sonden .
– Cai und Tuo. Richtungsabhängigkeit des Verzögerungsparameters .
