Depuis le jour où les premières données de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) ont été publiées, en 2003, toutes sortes d'anomalies de fond cosmique micro-ondes (CMB) ont été signalées; il y a eu le point froid qui pourrait être une fenêtre sur un univers parallèle, "l'Axe du Mal", des empreintes d'hydrogène neutre interstellaire local, et bien plus encore.
Mais les données WMAP vraiment, vraiment, absolument contiennent des preuves d'anomalies, des choses qui ne rentrent tout simplement pas dans le modèle à six paramètres et un modèle que l'équipe WMAP a récemment signalé?
En un mot, non.
Tous les deux ans depuis 2003, l'équipe scientifique du WMAP a publié un ensemble d'articles sur leurs analyses des données cumulées et leurs résultats (la mission devant se terminer plus tard cette année, leur prochain ensemble sera malheureusement le dernier). Avec le temps et l'expérience - sans parler des contributions des milliers d'autres chercheurs qui ont sélectionné les données - l'équipe a non seulement accumulé beaucoup plus de données, mais a également compris comment WMAP fonctionne beaucoup mieux. En conséquence, non seulement les résultats publiés - tels que les limites sur la nature de l'énergie sombre et le nombre de différents types de neutrinos - sont plus stricts et robustes, mais l'équipe est également devenue très au fait avec les différentes anomalies signalées.
Pour la première fois, l'équipe a examiné ces anomalies en détail et a conclu que la réponse à la question, dans leurs mots, «y a-t-il des écarts potentiels par rapport au MDP dans le contexte des plages de paramètres autorisées des observations WMAP existantes ? " est «non».
Les anomalies signalées que l'équipe a examinées sont nombreuses - deux points froids importants, la force du quadripôle, le manque de puissance CMB à grande échelle angulaire, l'alignement des composants quadripolaires et octupolaires, l'asymétrie de puissance hémisphérique ou dipolaire, pour n'en nommer qu'une poignée - mais les raisons car les anomalies apparentes sont peu nombreuses.
«Les yeux et le cerveau humains sont excellents pour détecter les schémas visuels, mais médiocres pour évaluer les probabilités. Les caractéristiques vues sur les cartes WMAP, comme le grand point froid I près de la région centrale galactique, peuvent se révéler inhabituelles. Cependant, la probabilité de telles caractéristiques ne peut pas être discernée par une inspection visuelle de notre réalisation particulière de l'univers », écrivent-ils, et« les simulations de Monte Carlo sont un moyen inestimable de déterminer les écarts attendus dans le modèle? CDM. Les réclamations d'anomalies sans simulations de Monte Carlo sont nécessairement des réclamations faibles ».
Un exemple amusant: les initiales de Stephen Hawking («SH») sont clairement visibles sur la carte du ciel WMAP. «Le« S »et le« H »ont à peu près la même taille et le même style de police, et les deux lettres sont alignées parfaitement le long d'une ligne de latitude galactique fixe», dit l'équipe; «Un calcul montrerait que la probabilité de cet événement particulier est extrêmement faible. Pourtant, rien ne justifie une cosmologie non standard malgré cet événement de probabilité extraordinairement faible », notent-ils sèchement.
De nombreux rapports d'anomalies WMAP CMB constitueraient probablement un bon matériel pédagogique, car ils illustrent bien les nombreux pièges dans lesquels vous pouvez si facilement tomber lorsque vous faites après le fait (a postériori) analyses statistiques. Ou, comme le dit l'équipe à propos des initiales de Stephen Hawking: «Il est clair que la sélection combinée de la recherche d'initiales, ces initiales particulières, ainsi que leur alignement et leur emplacement sont tous a postériori les choix. Pour un ensemble de données riche, comme c'est le cas avec WMAP, il y a beaucoup de données et beaucoup de façons d'analyser les données. »
Et que se passe-t-il lorsque vous avez beaucoup de données? Les événements à faible probabilité sont garantis! «Par exemple, il n'est pas surprenant de trouver un 2? lors de l'analyse d'un ensemble de données riche de différentes manières. Cependant, pour évaluer si un 2 particulier? est intéressante, on est souvent tenté de la resserrer pour isoler son comportement. Ce processus implique a postériori choix qui amplifient la signification apparente de la fonctionnalité. "
Alors, l'équipe conclut-elle que toute cette chasse aux anomalies est un gaspillage d'effort? Absolument pas! Je citerai la conclusion de l’équipe: «La recherche de bizarreries dans les données est essentielle pour tester le modèle. Le succès du modèle rend ces recherches encore plus importantes. Une détection de tout a postériori pourrait devenir un sérieux défi pour le modèle. Les caractéristiques moins significatives discutées dans cet article ont motivé la réflexion sur des modèles alternatifs et le développement d'une nouvelle analyse des données WMAP (et bientôt Planck). Les bizarreries ont déclenché de nouvelles observations proposées qui peuvent tester davantage les modèles. Il est souvent difficile d'évaluer les allégations statistiques. Il se pourrait bien qu'une bizarrerie puisse être trouvée qui motive une nouvelle théorie, qui pourrait ensuite être testée comme hypothèse contre? CDM. Les données corroborent ces comparaisons. Bien entendu, d'autres mesures cosmologiques doivent également jouer un rôle dans le test de nouvelles hypothèses. Aucune anomalie CMB signalée à ce jour n'a poussé la communauté scientifique à adopter un nouveau modèle standard de cosmologie, mais des anomalies ont été utilisées pour provoquer la réflexion et rechercher des théories améliorées. »
Source principale: septième année de la sonde d'anisotropie à micro-ondes de Wilkinson (WMAP) (arXiv: 1001.4758). Les cinq autres documents WMAP sur sept ans sont les suivants: Observations sur la sonde d'anisotropie à micro-ondes de Wilkinson (WMAP) sur sept ans: Interprétation cosmologique (arXiv: 1001.4538), Observations sur la sonde d'anisotropie à micro-ondes de Wilkinson (WMAP) sur sept ans: Planètes et sources d'étalonnage célestes (arXiv: 1001.4731), observations de sept ans sur la sonde d'anisotropie à micro-ondes de Wilkinson: cartes du ciel, erreurs systématiques et résultats de base (arXiv: 1001.4744), observations de sept ans sur la sonde d'anisotropie à micro-ondes de Wilkinson (WMAP): Spectre de puissance et paramètres dérivés du WMAP ( arXiv: 1001.4635) et observations de la sonde d'anisotropie hyperfréquence Wilkinson (WMAP) sur sept ans: émission galactique de premier plan (arXiv: 1001.4555). Consultez également le site Web officiel de WMAP.
