Einige neuere Arbeiten zu Supernovae-Geschwindigkeiten vom Typ 1a legen nahe, dass das Universum möglicherweise nicht so isotrop ist, wie es unser aktuelles Standardmodell (LambdaCDM) erfordert.
Das Standardmodell erfordert, dass das Universum isotrop und homogen ist - was bedeutet, dass davon ausgegangen werden kann, dass es die gleiche zugrunde liegende Struktur und die gleichen Prinzipien aufweist und in jeder Richtung messbar gleich aussieht. Jede signifikante Abweichung von dieser Annahme bedeutet, dass das Standardmodell das aktuelle Universum oder seine Entwicklung nicht angemessen beschreiben kann. Jede Herausforderung an die Annahme von Isotropie und Homogenität, auch als kosmologisches Prinzip bekannt, ist eine große Neuigkeit.
Da Sie in dieser bescheidenen Kolumne von einem solchen paradigmenwechselnden Befund hören und nicht als Leitartikel in der Natur, können Sie natürlich davon ausgehen, dass die Wissenschaft noch nicht ganz fest verankert ist. Der 2010 veröffentlichte Union2-Datensatz von 557 Supernovae vom Typ 1a ist angeblich die Quelle dieser jüngsten Herausforderung für das kosmologische Prinzip - obwohl der Datensatz mit der eindeutigen Aussage veröffentlicht wurde, dass Das LambdaCDM-Modell mit flacher Konkordanz passt weiterhin hervorragend zu den Union2-Daten.
Jedenfalls führten Antoniou und Perivolaropoulos 2010 einen Hemisphärenvergleich durch, bei dem im Wesentlichen die Supernova-Geschwindigkeiten auf der Nordhalbkugel des Himmels mit denen auf der Südhalbkugel verglichen wurden. Diese Hemisphären wurden unter Verwendung von galaktischen Koordinaten definiert, wobei die Orbitalebene der Milchstraße als Äquator festgelegt ist und die Sonne, die mehr oder weniger auf der galaktischen Orbitalebene liegt, der Nullpunkt ist.
Die Analyse von Antoniou und Perivolaropoulos bestimmte eine bevorzugte Anisotropieachse - wobei mehr Supernovae überdurchschnittlich hohe Geschwindigkeiten in Richtung eines Punktes auf der Nordhalbkugel zeigten (innerhalb der gleichen Rotverschiebungsbereiche). Dies deutet darauf hin, dass ein Teil des nördlichen Himmels einen Teil des Universums darstellt, der sich mit größerer Beschleunigung nach außen ausdehnt als anderswo. Wenn dies richtig ist, bedeutet dies, dass das Universum weder isotrop noch homogen ist.
Sie stellen jedoch fest, dass ihre statistische Analyse entspricht nicht unbedingt einer statistisch signifikanten Anisotropie und dann versuchen, ihren Befund zu stärken, indem sie andere Anomalien in kosmischen Mikrowellen-Hintergrunddaten ansprechen, die ebenfalls anisotrope Tendenzen zeigen. Dies scheint also ein Fall zu sein, bei dem eine Reihe von nicht verwandten Befunden mit gemeinsamen Trends betrachtet werden - die isoliert nicht statistisch signifikant sind - und dann argumentiert wird, dass sie, wenn Sie all diese zusammenfassen, irgendwie eine konsolidierte Bedeutung erreichen, die sie nicht isoliert besaßen.
In jüngerer Zeit führten Cai und Tuo die gleiche halbkugelförmige Analyse durch und erzielten, nicht überraschend, das gleiche Ergebnis. Anschließend testeten sie, ob diese Daten ein dunkles Energiemodell einem anderen vorziehen - was sie nicht taten. Aus diesem Grund haben Cai und Tuo im Physics Arxiv-Blog unter der Überschrift Mehr Beweise für eine bevorzugte Richtung in der Raumzeit einen Artikel verfasst - was ein bisschen langwierig erscheint, da es sich wirklich nur um dieselben Beweise handelt, die separat aufgeführt wurden für einen anderen Zweck analysiert.
Es ist zu bezweifeln, dass zu diesem Zeitpunkt irgendetwas endgültig gelöst wurde. Das Gewicht der aktuellen Beweise begünstigt immer noch ein isotropes und homogenes Universum. Es schadet zwar nicht, mit den begrenzten verfügbaren Daten am Rande der statistischen Signifikanz herumzuspielen, aber solche Randbefunde können schnell weggespült werden, wenn neue Daten eingehen - z. Weitere Geschwindigkeitsmessungen für Supernovae vom Typ 1a aus einer neuen Himmelsvermessung - oder eine höher aufgelöste Ansicht des kosmischen Mikrowellenhintergrunds vom Planck-Raumschiff. Bleib dran.
Weiterführende Literatur:
- Antoniou und Perivolaropoulos. Suche nach einer kosmologisch bevorzugten Achse: Union2-Datenanalyse und Vergleich mit anderen Sonden.
- Cai und Tuo. Richtungsabhängigkeit des Verzögerungsparameters.
