Herausforderungen für das Λ-CDM-Modell

TomS

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dieses ist bereits durch Monopol (Mittelwert) und Dipol (Bewegung) bereinigt.
Es muss nach der Messung vereinigt werden. Wie das geht habe ich oben skizziert.

Dabei geht ohne die Annahme der Isotropie gar nichts, da der Dipol nur dann bereinigt werden kann, wenn man Isotropie voraussetzt. Das sollte aus der Rechnung klarwerden.

Die Multipole des Powerspektrum kleiner 30 sind irrelevant, da statistisch nicht aussagekräftig.
Das ist dein privater Glaube, aber diese Behauptung ist sicher kein Konsens.

Oder zeigst du mir einen Übersichtsartikel, in dem zu deiner Meinung breiter Konsens unter allen maßgeblichen Arbeitsgruppen besteht?


Die Multipole des Powerspektrum sind nicht richtungsabhängig und haben daher gar nichts mit einer Anisotropie zu tun.
Das zeigt wieder, dass du dich weigerst, zur Kenntnis zu nehmen, was veröffentlicht wird.

Es gibt z.B. Arbeiten, die höhere Multipole nicht über die gesamte Hemisphäre sondern über kleinere Bereiche bestimmen und zu gegenteiligen Aussagen kommen.

Einfachstes Beidpiel – es gibt weitere – ist die Nord-Süd-Asymmetrie, Planck 2013 u.a.:


https://arxiv.org/abs/1608.02234
Cosmic Microwave Background (CMB) full-sky temperature data show a hemispherical asymmetry in power nearly aligned with the Ecliptic. In real space, this anomaly can be quantified by the temperature variance in the northern and southern Ecliptic hemispheres. In this context, the northern hemisphere displays an anomalously low variance while the southern hemisphere appears unremarkable (consistent with expectations from the best-fitting theory, ΛCDM). While this is a well established result in temperature, the low signal-to-noise ratio in current polarization data prevents a similar comparison. This will change with a proposed ground-based CMB experiment, CMB-S4. With that in mind, we generate realizations of polarization maps constrained by the temperature data and predict the distribution of the hemispherical variance in polarization considering two different sky coverage scenarios possible in CMB-S4: full Ecliptic north coverage and just the portion of the North that can be observed from a ground based telescope at the high Chilean Atacama plateau. We find that even in the set of realizations constrained by the temperature data, the low northern hemisphere variance observed in temperature is not expected in polarization. Therefore, an anomalously low variance detection in polarization would provide strong evidence against the hypothesis that the temperature anomaly is simply a statistical fluke. We show, within ΛCDM, how variance measurements in both sky coverage scenarios are related. We find that the variance makes for a good statistic in cases where the sky coverage is limited, however a full northern coverage is still preferable.


Weitere interessante Arbeiten befassen sich mit der Korrelation verschiedener Anomalien untereinander, z.B.

The standard cosmological model predicts statistically isotropic cosmic microwave background (CMB) fluctuations. However, several summary statistics of CMB isotropy have anomalous values, including: the low level of large-angle temperature correlations, S1/2; the excess power in odd versus even low-ℓ multipoles, RTT; the (low) variance of large-scale temperature anisotropies in the ecliptic north, but not the south, σ216; and the alignment and planarity of the quadrupole and octopole of temperature, SQO. Individually, their low p-values are weak evidence for violation of statistical isotropy. The correlations of the tail values of these statistics have not to this point been studied. We show that the joint probability of all four of these happening by chance in ΛCDM is likely ≤3×10−8. This constitutes more than 5σ evidence for violation of statistical isotropy.


Specifically, the observed fluctuations are largely compatible with Gaussian statistics and statistical isotropy, with some indications of departures from the expectations of ΛCDM in a few cases. Such signatures are well known …
Kritische Forschung und Fortschritt steckte schon immer in der Untersuchung der Abweichungen zwischen Erwartung und Realität, im Hinterfragen der eigenen Überzeugung – du musst aber nicht mitmachen.
 

Rainer

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Es gibt z.B. Arbeiten, die höhere Multipole nicht über die gesamte Hemisphäre sondern über kleinere Bereiche bestimmen und zu gegenteiligen Aussagen kommen.
ich spreche von der bekannten Grafik, die Du selber im Kontext gepostet hast. Mir scheint, dass Du diese vollkommen unterschiedlichen Multipole in einen Topf werfen wolltest.
Das ist dein privater Glaube, aber diese Behauptung ist sicher kein Konsens.
Das hatten wir schon groß und breit vor einiger Zeit, also Du noch GW von vor der Inflation nachweisen wolltest.
Kritische Forschung und Fortschritt steckte schon immer in der Untersuchung der Abweichungen zwischen Erwartung und Realität, im Hinterfragen der eigenen Überzeugung – du musst aber nicht mitmachen.
Das kann ich nicht. Hast Du etwa die Daten und rechnest das selber aus? Dann bist Du klüger als das Planck Konsortium?
 
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TomS

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ich spreche von der bekannten Grafik, die Du selber im Kontext gepostet hast. Mir scheint, dass Du diese vollkommen unterschiedlichen Multipole in einen Topf werfen wolltest.
Was soll ich da in einen Topf werfen?

Das kann ich nicht.
Ich meine mitdenken und -diskutieren.

Hast Du etwa die Daten und rechnest das selber aus? Dann bist Du klüger als das Planck Konsortium?
Wenn ich die Daten und Zeit hätte, könnte ich das. Sowas in der Art habe ich früher teilweise auch gemacht.

Das Problem bei Planck sind überhaupt nicht die eigtl. Auswertungen sondern Ausmaskieren von Bereichen, Fehlerkorrekturen, Statistik und der ganze Müll. Ohne das wären die Berechnungen mit den Multipolen und deren Korrelationen Pillepalle.
 

TomS

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Neben den Hinweisen im CMB bzgl. Verletzung von Homogenität und Isotropie

FLRW-Anomalies – CMB / early Universe
  1. Quadrupole and octopole alignments
  2. Hemispherical power asymmetry
  3. Odd mirror / parity anomaly
  4. Parity violation / directionality
  5. Topological anomalies
Während (1 – 4) auf unerwartete Korrelationen oder Vorzugsrichtungen im CMB hinweisen, ist letzteres ein Hinweis auf eine mögliche nicht-triviale Topologie des 3-Raumes, jedoch lokal FLRW (das hatten wir schon diskutiert).

gibt es noch weitere Quellen und Indizien bei kleinerer Rotverschiebung:
  1. Bulkflows
  2. Galaxy cluster anisotropies
  3. Radiogalaxy dipole
  4. QSO dipole
  5. SNe 1a dipole
Das Bild ist wie üblich gemischt. Eine wirklich gute Übersicht habe ich noch nicht gefunden.

In
werden 570 Cluster untersucht um eine "lokalen Hubble-Parameter" zu bestimmen; das Ergebnis ist ein Dipol mit einer statistischen Signifikanz > 5 Sigma.

Auf den Ansatz eines "lokalen Hubble-Parameters" und einer "lokalen Deceleration" können wir später nochmal zurückkommen. Kurze Bemerkung: in FLRW-Modellen ist das natürlich ausgeschlossen, d.h. man muss für die Beobachtungen modell-unabhängige Definitionen verwenden, oder annehmen, dass FLRW je kleinen Raumwinkel-Patch gilt.

In
folgt auf Basis von 1.36 Mio Quasaren, untersucht mittels des Wide-field Infrared Survey Explorers, eine Dipol-Anisotropie im Bereich von 4.9 sigma.
 
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TomS

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Es ist naheliegend, die Bestimmung der Parameter des kosmologische Standardmodells lokal – d.h. gemittelt über kleine Raumwinkel – und nicht über die gesamte Hemisphäre durchzuführen. Dies erfolgte seitens der Pantheon-Kollaboration mittels der SN1a Supernovae.

Das Ergebnis ist eine signifikante Variation des lokalen Hubble-Parameters über die gesamte Hemisphäre – und insbs. ein signifikantes Alignment zwischen dessen Maximum und dem CMB-Dipol.




images



Das Ergebnis ist unerwartet, da das SN-Sample natürlich bezogen auf das CMB-Ruhesystem analysiert wurde – also nach Dipol-Korrektur – so dass zunächst jede Variation auffällig ist, insbs. aber eine solche ausgerichtet entlang des CMB-Dipols.

Verkürzt bedeutet dies, dass wenn man die CMB bei z=1100 als isotrope Referenz voraussetzt, der mittels der SN1a bestimmte Hubble-Parameter im Bereich kleiner z und damit die Expansion tatsächlich anisotrop erfolgt.

Vorsichtiger formuliert:
In summary, there are a number of takeaways … ΔH0 ∼ 1 km/s/Mpc is already at the level of precision of the latest SH0ES determination, which ultimately means that we may already be at a requisite precision to take anisotropic Hubble expansions seriously.
 
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Bernhard

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Es ist naheliegend, die Bestimmung der Parameter des kosmologische Standardmodells lokal – d.h. gemittelt über kleine Raumwinkel und nicht über die gesamte Hemisphäre durchzuführen.
Interessant. Vielleicht findet man so eine Erklärung für die verschiedenen Werte der Hubble-Konstante. So eine Erklärung ist überfällig und es würde mich nicht wundern, wenn der Grund in Abweichungen vom kosmologischen Prinzip zu finden sind.
 

Rainer

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Interessant. Vielleicht findet man so eine Erklärung für die verschiedenen Werte der Hubble-Konstante. So eine Erklärung ist überfällig und es würde mich nicht wundern, wenn der Grund in Abweichungen vom kosmologischen Prinzip zu finden sind.
Da bin/war ich mir ziemlich sicher, bzw seit Wendy Freedman denke ich eher, es kann auch andere Ursachen (zB die Dichte) haben, die die Standardkerzen verändern.
 

blue.moon

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Die Planck Releases kamen (glaube ich) 2013 und 2015 heraus... Ich bekam nicht mit, dass 2020 ein Preprint Planck 2018 publiziert wurde. Was gab es Neues?
-
Ein neues Paper über die "Tension" - nicht von Freedman or Riess, Rainer, bei Interesse (seltenes triple supernova 1a image) wenn auch sonst nichts Neues...
(Ja, gehört eigentlich in das andere Forum, aber keine Lust darauf, also Kurt oder dieser Harry, nee, wie hieß er, ach egal, mache gerade Kurzurlaub von meiner "Forumpause", haha...
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ad1034
https://dq0hsqwjhea1.cloudfront.net/Supernova-H0pe.webp
 
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ralfkannenberg

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die die Standardkerzen verändern.
Hallo Rainer,

eine Veränderung der Standardkerzen ist natürlich immer ein astronomisches Totschlag-Argument, welches schon (vergeblich) bei der Entdeckung der Dunklen Energie vorgebracht wurde.

An welche Standardkerzen denkst Du in diesem Zusammenhang ? - Die Cepheiden kann man ja nicht weit genug sehen, d.h. ich vermute, Du hast die 1a-Supernovae im Visier. Oder denkst Du in diesem Zusammenhang an etwas ganz anderes ?


Freundliche Grüsse, Ralf
 
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