Lite senaste arbete på Typ 1a supernovor hastigheter tyder på att universum kanske inte är lika isotropiskt som vår nuvarande standardmodell ( LambdaCDM ) kräver att det är det.
Standardmodellen kräver att universum är isotropiskt och homogent – vilket innebär att det kan antas ha samma underliggande struktur och principer som fungerar genomgående och det ser mätbart likadant ut i alla riktningar. Varje betydande variation från detta antagande innebär att standardmodellen inte kan beskriva det nuvarande universum eller dess utveckling på ett adekvat sätt. Så varje utmaning för antagandet om isotropi och homogenitet, även känd som kosmologisk princip , är stora nyheter.
Naturligtvis eftersom du hör om ett sådant paradigmskiftande fynd i denna ödmjuka kolumn, snarare än som en ledande artikel i Nature, kan du säkert anta att vetenskapen inte är helt inbäddad ännu. Union2-datauppsättningen av 557 supernovor av typ 1a, som släpptes 2010, påstås vara källan till denna senaste utmaning mot den kosmologiska principen – även om datamängden släpptes med otvetydigt uttalande den därLambdaCDM-modellen med platt konkordans passar fortfarande utmärkt till Union2-data.
Hur som helst, 2010 Antoniou och Perivolropoulos gjorde en halvklotsjämförelse – i huvudsak jämförde supernovahastigheter på himlens norra halvklot med det södra halvklotet. Dessa halvklot definierades med hjälp av galaktiska koordinater, där Vintergatans omloppsplan är satt som ekvatorn och solen, som är mer eller mindre på det galaktiska omloppsplanet, är nollpunkten.
Det galaktiska koordinatsystemet. Kredit: thinkastronomy.com
Antoniou och Perivolaropoulos analys bestämde en föredragen anisotropiaxel - med fler supernovor som visade högre än genomsnittliga hastigheter mot en punkt på norra halvklotet (inom samma rödförskjutningsintervall). Detta tyder på att en del av den norra himlen representerar en del av universum som expanderar utåt med en större acceleration än någon annanstans. Om det är korrekt betyder detta att universum varken är isotropiskt eller homogent.
Men de noterar att deras statistiska analysmotsvarar inte nödvändigtvis statistiskt signifikant anisotropioch sedan försöka stärka deras upptäckt genom att vädja till andra anomalier i kosmiska mikrovågsbakgrundsdata som också visar anisotropa tendenser. Så det här verkar vara ett fall av att titta på ett antal orelaterade fynd med vanliga trender – som isolerat inte är statistiskt signifikanta – och sedan argumentera att om man lägger ihop alla dessa uppnår de på något sätt en konsoliderad signifikans som de inte hade isolerat.
På senare tid, Cai och Tuo körde ungefär samma hemisfäriska analys och fick, inte överraskande, mycket samma resultat. De testade sedan om dessa data gynnade en mörk energimodell framför en annan – vilket de inte gjorde. Icke desto mindre, på grund av detta, fick Cai och Tuo ett skriv i Physics Arxiv-bloggen under rubriken Fler bevis för en föredragen riktning i rymdtiden – vilket verkar lite jobbigt eftersom det egentligen bara är samma bevis som har analyserats separat för ett annat syfte.
Det är rimligt att tvivla på att något har blivit definitivt löst vid denna tidpunkt. Vikten av aktuella bevis gynnar fortfarande ett isotropt och homogent universum. Även om det inte är någon skada att smutskasta runt på kanten av statistisk signifikans med vilken begränsad data som än finns tillgänglig – kan sådana marginalfynd snabbt tvättas bort när nya data kommer in – t.ex. mer Typ 1a supernovans hastighetsmätningar från en ny himmelundersökning – eller en vy med högre upplösning av den kosmiska mikrovågsbakgrunden från Planck rymdfarkost . Håll ögonen öppna.
Vidare läsning:
– Antoniou och Perivolaropoulos. Söka efter en kosmologisk föredragen axel: Union2-dataanalys och jämförelse med andra sonder .
– Cai och Tuo. Riktningsberoende för retardationsparametern .