¿Explica un supervacío la mancha fría en el fondo cósmico de microondas?

Dibujo20140729 wise-2mass and planck smica maps direction cold spot - arxiv

Se ha propuesto que un supervacío cósmico puede explicar la mancha fría en el fondo cósmico de microondas (CMB). Un vacío con 1.800 millones de años luz de diámetro situado a una distancia de 2.800 millones de años de luz de distancia en dirección a la mancha fría (el llamado “eje del diablo”).

Según Seshadri Nadathur, bloguero y experto en vacíos cósmicos, esta propuesta no se sostiene porque hay otros vacíos de tamaño similar e incluso de menor densidad en los datos del SDSS que no tienen asociada ninguna mancha oscura en el CMB.

Nos lo cuenta en su blog, “Short news items,” Blank On The Map, 14 Jul 2014. Cita sus artículos Seshadri Nadathur, Shaun Hotchkiss, “A robust public catalogue of voids and superclusters in the SDSS Data Release 7 galaxy surveys,” Mon. Not. Roy. Astr. Soc. 440: 1248, 2014; arXiv:1310.2791 [astro-ph.CO]); y S. Nadathur et al., “Self-similarity and universality of void density profiles in simulation and SDSS data,” arXiv:1407.1295 [astro-ph.CO].

La hipótesis del supervacío nos la contó, p.ej., Maggie McKee, “Biggest void in universe may explain cosmic cold spot,” New Scientist, 03 Jul 2014. Que se hizo eco de los artículos técnicos de Fabio Finelli, Juan Garcia-Bellido et al., “A Supervoid Imprinting the Cold Spot in the Cosmic Microwave Background,” arXiv:1405.1555 [astro-ph.CO], 07 May 2014; y István Szapudi et al., “The Cold Spot in the Cosmic Microwave Background: the Shadow of a Supervoid,” arXiv:1406.3622 [astro-ph.CO], 15 Jun 2014.

[PS 01 Sep 2014] El artículo ya se ha publicado: Seshadri Nadathur, Mikko Lavinto, Shaun Hotchkiss, Syksy Räsänen, “Can a supervoid explain the Cold Spot?,” arXiv:1408.4720 [astro-ph.CO], 20 Aug 2014.

Dibujo20140729 two maps for cmb analysis by planck - esa - arxiv

¿Cuál puede ser la causa de la mancha fría? Se han hecho varios estudios sobre la posibilidad de que sea debida a la máscara usada para el análisis de los datos del CMB. Estadísticamente su significancia cambia mucho dependiendo de la máscara usada en los análisis. Recuerda que ya hablé de las máscaras en mi charla en Naukas Bilbao 2013 titulada “Lo siento, Planck, pero no me lo creo”.

Dibujo20140729 cold spot - mask effect based on wavelets - arxiv

El análisis del cielo con 13 máscaras de porcentaje de cielo en busca de manchas frías, usando ondículas (wavelets) y parámetros estadísticos de alto orden (curtosis, asimetría, momentos de orden 5 y 6), indica que la mancha fría no es (estadísticamente) anómala. La razón por la que parece anómala es por su posición en el cielo. Así nos lo cuentan A. Rassat et al., “Planck CMB Anomalies: Astrophysical and Cosmological Foregrounds and the Curse of Masking,” arXiv:1405.1844 [astro-ph.CO], 08 May 2014. Pero ya había estudios previos con conclusiones similares, como Ray Zhang, Dragan Huterer, “Disks in the sky: A reassessment of the WMAP “cold spot”,” Astroparticle Physics 33: 69, 2010 (arXiv:0908.3988 [astro-ph.CO]).

Este tipo de análisis sugiere que puede haber un sesgo cognitivo en la observación de la mancha fría. Por supuesto, los expertos españoles en el asunto (algunos de ellos descubridores de la mancha fría) estarán en completo desacuerdo. Habrá que esperar a los datos del telescopio espacial Planck de la ESA en octubre/noviembre de 2014. Quizás disminuya la significación estadística de esta anomalía como predicen los estudios del efecto de la máscara.

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