CMB 콜드 스팟

CMB 콜드 스팟(Cold Spot) 또는 WMAP 콜드 스팟(Cold Spot)은 우주 마이크로파 배경 복사(CMBR)의 예상 특성에 비해 비정상적으로 크고 추운 것으로 밝혀진 극초단파에서 볼 수 있는 하늘의 영역이다."콜드 스폿"은 평균 CMB 온도(약 2.7K)보다 약 70µK(0.00007K) 낮은 반면 일반적인 온도 변동의 루트 평균 제곱은 18µK에 불과하다.^{[1][note 1]}어떤 지점에서는 "콜드 스팟"이 평균 CMB 온도보다 140 µK 더 춥다.^[2]

"콜드 스폿"의 반경은 약 5°에 달한다.은하 좌표 l_II = 207.8°, b_II = -56.3°(수직: α = 03^h 15^m 05^s, Δ = -19° 35′ 02°)에서 중심이다.그러므로 남천반구에서 에리다누스자리 방향으로 되어 있다.

일반적으로 원시 CMB 온도의 가장 큰 변동은 약 1°의 각 눈금에서 발생한다.따라서 일반적으로 허용되는 이론적 모델을 고려할 때 "한랭 지점"만큼 큰 한랭 부위는 매우 가능성이 없어 보인다.우리와 원시 CMB 사이에 존재할 수 있는 이른바 에리다누스 슈퍼노이드 또는 그레이트 보이드(전면 공극은 CMB 배경에 대해 차가운 반점을 일으킬 수 있음) 등 다양한 대체 설명이 존재한다.이러한 공백은 통합된 삭스-울프 효과를 통해 관측된 CMB에 영향을 미치며 관측 가능한 우주에서 가장 큰 구조물 중 하나가 될 것이다.이것은 적색편향의 평균 밀도보다 훨씬 작은 물질의 밀도를 포함하는 ^[3]적색편향 z${\displaystyle }z{\displaystyle }$ $[\displaystyle z\simeq 1}$에서 가로 150~300Mpc 또는 가로 5억~10억 광년, 세로 60억~100억 광년 떨어져 있는 우주의 극히 큰 지역일 것이다$.$^{[citation needed]}

발견 및 중요성

윌킨슨 마이크로파 아니소트로피 탐사선(WMAP)이 기록한 자료의 첫 해에 에리다누스자리 하늘 지역이 주변 지역보다 선선한 것으로 나타났다.^[4]그 후, WMAP가 3년에 걸쳐 수집한 데이터를 사용하여, 이렇게 크고 시원한 지역의 통계적 유의성을 추정했다.가우스 시뮬레이션에서 적어도 높은 수준의 편차를 발견할 확률은 1.85%^[5]로 밝혀졌다.따라서 대부분의 인플레이션 모델에서 가우스 통계량을 발생시키는 우주 인플레이션 동안 양자 변동의 표준 메커니즘에 의해 냉점이 생성되었을 가능성은 낮지만 불가능하지는 않은 것으로 보인다.또한 위의 참조에서 제시된 바와 같이 차가운 지점은 가우스 원점 변동의 신호일 수 있다.

일부 저자들은 이 추운 지점이 갖는 통계적 의의에 의문을 제기했다.^[6]

2013년에는 플랑크 위성이^[7] CMB 콜드 스팟을 관측하여 WMAP 위성의 계통적 오류에 의한 발생 가능성을 폐기하였다.

원시 온도 변동 이외의 가능한 원인

큰 '콜드 스팟'은 '악의 축'이라고 불려온 것의 일부를 형성한다(구조물을 보는 것은 예상하지 못했기 때문에 그렇게 이름이 붙여졌다).^[8]

슈퍼로이드

한랭지점에 대한 한 가지 가능한 설명은 우리와 원시적 CMB 사이의 큰 공백이다. 큰 공백이 있을 경우 "후기" 통합 삭스-울프 효과와 "일반" 삭스-울프 효과 사이에 취소량이 증가할 수 있기 때문에 주변 시야선보다 낮은 지역 온도를 관측할 수 있다.^[10]광자가 통과할 때 암흑 에너지가 공백을 늘리지 않는다면 이 효과는 훨씬 더 작을 것이다.^[11]

루드닉 외 ^[12]연구진은 NVSS 은하수가 콜드 스폿 방향으로 하강하는 것을 발견했는데, 이는 큰 공백의 존재를 암시한다.이후 일부 추가작들은 '초보형' 해명에 의구심을 던졌다.NVSS 딥과 콜드 스팟 사이의 상관관계는 보다 보수적인 통계 분석을 사용하여 한계로 밝혀졌다.^[13]또한 콜드 스팟 내의 몇 개의 1도 평방 평방 평방 필드에서 은하를 직접 조사한 결과, 슈퍼노이드에 대한 증거는 발견되지 않았다.^[14]그러나, 슈퍼호이드의 설명은 완전히 배제되지는 않았다. 슈퍼호이드가 CMB에 측정적으로 영향을 미칠 수 있는 것처럼 보이기 때문에 여전히 흥미롭다.^[9][15][16]

2015년 한 연구는 반지름이 18억 광년이고 우리 은하에서 콜드 스팟 방향으로 30억 광년 중심에 있는 슈퍼노이드의 존재를 보여주는데, 이 슈퍼노이드와 관련이 있을 가능성이 있다.^[11]이렇게 되면 검출된 가장 큰 공극이 되고, 알려진 가장 큰 구조물 중 하나가 된다.^{[17][note 2]}삭스-울프 효과에 대한 이후의 측정은 그 존재 가능성을 너무 보여준다.^[18]

비록 우주에 큰 공극이 알려져 있지만, 공극은 예상된 일반적인 공극보다 1,000배 더 큰, 추운 곳을 설명하기 위해 예외적으로 광대해야 할 것이다.그것은 60억–100억 광년 떨어져 있고, 거의 10억 광년 떨어져 있을 것이며, 아마도 WMAP 콜드 스팟이 원시 CMB에 있는 것보다 더 큰 규모의 구조에서 일어날 가능성이 더 높을 것이다.

2017년 한 연구는 시선의 관련 공극이 CMB 콜드 스팟을 유발할 수 있다는 어떠한 증거도 보여주지 않고 그것이 원초적인 기원을 가질 수 있다는 결론을 내렸다.

늦은 시간 통합 삭스-월프 효과를 확인하거나 배제해야 할 한 가지 중요한 것은 ISW 효과가 질량 프로파일과 은하 유형에 따라 달라지는 은하 편향에 의해 영향을 받기 때문에 그 지역에 있는 은하의 질량 프로파일이다.^[20][21]

2021년 12월, 다크 에너리 서베이(DES)가 그들의 데이터를 분석한 결과 에리다누스 슈퍼노이드와 CMB 콜드 스팟 사이의^[22][23] 상관관계에 대한 더 많은 증거가 제시되었다.

우주 텍스처

2007년 말 (크루즈 외 연구진)^[24]은 콜드 스팟이 초기 우주의 위상 전환의 잔재인 우주적 질감 때문일 수 있다고 주장했다.

평행 우주

논란의 여지가 있는 로라 메르시니-호튼의 주장은 우주가 우주 인플레이션으로 분리되기 전에 우주 사이의 양자 얽힘에 의해 야기된, 우리 자신 너머의 또 다른 우주의 각인일 수 있다는 것이다.^[3]로라 메르시니-호튼은 "표준 우주론은 그런 거대한 우주 구멍을 설명할 수 없다"면서 WMAP의 한랭지점은 "… 우리 자신의 가장자리 너머 다른 우주의 틀림없는 각인"이라는 가설을 세웠다.만약 사실이라면, 이것은 평행 우주에 대한 첫 번째 경험적 증거를 제공한다(비슷한 우주의 이론적 모델들이 이전에 존재했음에도 불구하고).그것은 또한 끈 이론을^{[citation needed]} 지지할 것이다.그 팀은 그 이론에 시험 가능한 결과가 있다고 주장한다.병렬-유니버스 이론이 사실이라면 천체의 반반구에도^[25][26] 비슷한 공백이 생길 것이다(뉴사이언티스트가 보고한 것은 남반구, 뉴멕시코 어레이 연구의 결과는 북반구에^[3] 있는 것으로 보고되었다).

다른 연구자들은 인플레이션 전에 다시 한번 우주적 거품 충돌의 결과로서 추운 곳을 모델링 했다.^[27][28][19]

(콜모고로프 복잡성을 이용한) 정교한 계산 분석은 위성 데이터에서 북쪽과 남쪽 한랭지점에 대한 증거를 도출했다:^[29] "... 높은 무작위 영역 중 남쪽에 있는 비 가우스 변칙인 콜드 스팟(Cold Spot)은 공극에 대해 층화가 기대되고 있다.다른 저온 지역들 중에서 거의 동일한 무작위성을 가진 북방 한랭지대의 존재가 드러난다.

이러한 예측 등은 측정에 앞서 이루어졌다(로라 메르시니 참조).^{[citation needed]}그러나 남부 한랭지대를 제외하고, 일반적으로 다양한 통계적 방법들은 북부 한랭지대와 관련하여 서로 확인하는데 실패한다.^[30]Northern Cold Spot을 검출하는 데 사용된 'K-map'은 표준 모델에서 측정한 랜덤성의 측정치가 두 배나 되는 것으로 파악되었다.이 차이는 공극이 도입한 무작위성에 의한 것으로 추측된다(미확정 공극이 표준 모델보다 더 랜덤성이 증가한 원인으로 추측되었다).^[31]

방법 찾기에 대한 민감도

냉간은 주변의 비교적 뜨거운 고리에 비해 눈에 띄기 때문에 주로 변칙적인데, 그 자체의 크기와 냉기만을 고려한다면 예사롭지 않다.^[6]좀 더 기술적으로, 그것의 발견과 중요성은 그것을 찾기 위해 멕시코 모자 웨이브처럼 보상된 필터를 사용하는 것에 달려 있다.^{[citation needed]}

참고 항목

메모들

참조

외부 링크

• 에리다누스의 그레이트 보이드, (WMAP 콜드 스팟)
• 우주에서 발견된 틈새 구멍, 데일리 테크
• 우주에서 발견된 거대한 구멍, Space.com, 2007-08-23
• 전문가들은 내셔널 지오그래픽 뉴스에서 "하늘의 구멍"을 발견했다고 말한다.
• BBC 뉴스: 위대한 '우주적인 아무것도 발견되지 않았다'.BBC 뉴스, 2007-08-24

좌표: 03^h 15^m 05^s, −19° 35′ 02″