punto frío del CMB

Una posible explicación del punto frío es un enorme vacío entre nosotros y el CMB primordial . Se puede observar una región más fría que las líneas de visión circundantes si existe un gran vacío, ya que dicho vacío provocaría una mayor cancelación entre el efecto Sachs-Wolfe integrado de "tiempo tardío" y el efecto Sachs-Wolfe "ordinario". ^{[ 10 ]} Este efecto sería mucho menor si la energía oscura no estuviera estirando el vacío a medida que los fotones lo atraviesan. ^{[ 11 ]}

Rudnick et al . ^{[ 12 ]} encontraron una disminución en el número de galaxias del NVSS en la dirección de la Mancha Fría, lo que sugiere la presencia de un gran vacío. Desde entonces, algunos trabajos adicionales han puesto en duda la explicación del "supervacío". Se encontró que la correlación entre la disminución del NVSS y la Mancha Fría era marginal utilizando un análisis estadístico más conservador. ^{[ 13 ]} Además, un estudio directo de galaxias en varios campos de un grado cuadrado dentro de la Mancha Fría no encontró evidencia de un supervacío. ^{[ 14 ]} Sin embargo, la explicación del supervacío no se ha descartado por completo; sigue siendo intrigante, ya que los supervacíos parecen capaces de afectar el CMB de manera medible. ^{[ 9 ] [ 15 ] [ 16 ]}

Un estudio de 2015 muestra la presencia de un supervacío con un diámetro de 1.800 millones de años luz , centrado a 3.000 millones de años luz de nuestra galaxia en dirección a la Mancha Fría, probablemente asociada a ella. ^{[ 11 ]} Esto lo convertiría en el vacío más grande detectado y una de las estructuras más grandes conocidas. ^{[ 17 ] [ nota 2 ]} Mediciones posteriores del efecto Sachs-Wolfe también muestran su probable existencia. ^{[ 18 ]}

Aunque se conocen grandes vacíos en el universo, uno tendría que ser excepcionalmente vasto para explicar la mancha fría, quizás 1000 veces mayor en volumen que los vacíos típicos esperados. Estaría a entre 6000 y 10000 millones de años luz de distancia y tendría casi 1000 millones de años luz de diámetro, y su presencia en la estructura a gran escala sería quizás aún más improbable que la de la mancha fría detectada por WMAP en el fondo cósmico de microondas primordial.

Un estudio de 2017 ^{[ 19 ]} informó encuestas que no mostraron evidencia de que los vacíos asociados en la línea de visión pudieran haber causado el punto frío del CMB y concluyó que en cambio puede tener un origen primordial.

Un aspecto importante para confirmar o descartar el efecto Sachs-Wolfe integrado en el tiempo tardío es el perfil de masa de las galaxias en el área, ya que el efecto ISW se ve afectado por el sesgo de galaxias que depende de los perfiles de masa y los tipos de galaxias. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

En diciembre de 2021, el Dark Energy Survey (DES), analizando sus datos, presentó más evidencia de la correlación entre el supervacío de Eridanus y el punto frío del CMB. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

A finales de 2007, ( Cruz et al. ) ^{[ 24 ]} argumentaron que la Mancha Fría podría deberse a una textura cósmica , un remanente de una transición de fase en el Universo temprano. Se han propuesto otras explicaciones basadas en defectos cósmicos, como el deshielo de un bucle de cuerda cósmica . ^{[ 25 ]}

Una afirmación controvertida de Laura Mersini-Houghton es que el punto frío podría ser la huella de otro universo más allá del nuestro, causada por el entrelazamiento cuántico entre universos antes de que fueran separados por la inflación cósmica . ^{[ 3 ]} Otros investigadores han modelado el punto frío como el posible resultado de colisiones de burbujas cosmológicas, también antes de la inflación. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 19 ]}

Un sofisticado análisis computacional (utilizando la complejidad de Kolmogorov ) ha derivado evidencia de un punto frío norte y un punto frío sur en los datos satelitales: ^{[ 28 ]} "...entre las regiones de alta aleatoriedad se encuentra la anomalía no gaussiana del sur, el Punto Frío, con una estratificación esperada para los vacíos. Se revela la existencia de su contraparte, un Punto Frío del Norte con propiedades de aleatoriedad casi idénticas entre otras regiones de baja temperatura." Sin embargo, aparte del Punto Frío del Sur, los diversos métodos estadísticos en general no se confirman entre sí con respecto a un Punto Frío del Norte. ^{[ 29 ]} Se observó que el "mapa K" utilizado para detectar el Punto Frío del Norte tenía el doble de la medida de aleatoriedad medida en el modelo estándar . Se especula que la diferencia es causada por la aleatoriedad introducida por los vacíos (se especuló que los vacíos no contabilizados eran la razón del aumento de la aleatoriedad por encima del modelo estándar). ^{[ 30 ]}

El punto frío es anómalo principalmente porque destaca en comparación con el anillo relativamente caliente que lo rodea; no es inusual si solo se considera el tamaño y la temperatura del punto en sí. ^{[ 6 ]} Técnicamente, su detección y significado dependen del uso de un filtro compensado, como una ondícula de sombrero mexicano , para encontrarlo.