¿Qué son las oscilaciones acústicas bariónicas?

Aunque es difícil de entender y explicar, tratamos de comprenderlo de manera básica.

Antes de pasar a la respuesta, primero separemos la pregunta en sus palabras constitutivas, analicemos cada una de ellas y finalmente comprendamos qué significa la pregunta.

barión:

Sabemos que la mayor parte de la materia que vemos está compuesta de átomos. Todos están de acuerdo en que el átomo está formado por partículas subatómicas como protones, electrones y neutones. Además, todas estas partículas subatómicas están formadas por partículas sub-subatómicas (o fluctuaciones de energía, como se llame) como quarks, leptones y gluones, etc. (No se preocupe demasiado por ellas).

Las partículas que se componen de tres quarks se conocen como bariones. Los protones y los neutrones son un ejemplo para esta categoría. La palabra barión indica partícula de masa pesada.

Entonces, cualquiera que sea el asunto que vemos, está compuesto de estos bariones (es decir, protones y neutrones).

oscilación

Una oscilación es un movimiento hacia adelante y hacia atrás o hacia arriba y hacia abajo alrededor de una posición central fija. O simplemente una variación regular alrededor de un punto central.

Acústica :

Algo relacionado con el sonido.

Entonces, ahora examinemos primero el significado de la pregunta sin entrar en los detalles intrínsecos.

Entonces, la pregunta se refiere a oscilaciones como ondas de sonido que salen o se generan a partir de bariones o materia (protones y neutrones).

Ahora, al tener una idea básica, veamos qué significa realmente la pregunta.

El universo temprano antes de la formación de estrellas y galaxias estaba compuesto de regiones de materia de densidades variables, es decir; lugares que tienen más materia en un volumen de espacio dado y lugares que tienen menos materia en el mismo volumen de espacio. O regiones de alta densidad de materia y baja densidad de materia. Entonces aquí es donde vienen los bariones. Ese asunto estaba compuesto por estos bariones.

Entonces, si tenemos la materia distribuida uniformemente, no vemos ninguna gravedad entre ellos. Es decir, si la masa se distribuye uniformemente en algún espacio, la fuerza de gravitación entre las partículas se cancela (no confunda con la gravedad de la tierra, etc.) Estamos hablando del universo primitivo donde no había cosas como la tierra, las estrellas y las galaxias, etc. existe). Este asunto se llama plasma.

Debido a estas densidades variables , existía fuerza gravitacional (o atracción) entre la materia de varias de esas regiones y comenzaron a empujarse entre sí para formar estrellas básicas, galaxias, etc. Pero al mismo tiempo, los fotones (que se formaron en el comienzo del universo) junto con estos quarks, etc.) comenzaron a interactuar con la materia y crear un empuje externo opuesto a la fuerza gravitacional. Y aquí viene el término oscilación. Estos tirones gravitacionales y presiones son lo que llamamos oscilaciones. Estos provienen de la materia bariónica. Por eso se llaman oscilaciones bariónicas.

Entonces, esta oscilación centrada en las regiones de densidad comenzó a crear ondas esféricas . Y esta onda transportaba partículas como protones, neutrones y fotones con ellos (y viajaron juntos durante algún tiempo). Y muchas de estas oscilaciones surgieron en horas extras de varias regiones de densidad. Es mucho más análogo a las ondas de sonido donde la energía se transfiere debido a / como diferencias de presión en el aire. Después de un tiempo, las interacciones entre fotones y materia han cesado y los fotones se movieron libremente de todo. Ahora, el lugar donde estas partículas se separaron, dejó a los bariones a una velocidad menor. Y debido a los tirones gravitacionales, la materia (los bayones sobrantes) en estas regiones se combinaron lentamente en estrellas y galaxias. Y esta es la razón por la cual existen distancias específicas entre las galaxias (y sus cúmulos quizás). Esto se debe a los lugares (esferas) donde sobran los bariones (y las regiones superpuestas de tales esferas ). Y estas oscilaciones son lo que están dando pistas sobre la formación de galaxias y estrellas en el universo primitivo.

¡Espero que esto ayude!

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La oscilación acústica bariónica son huellas extremadamente ligeras (vibraciones) en la distribución de masa inicial que supuestamente crecieron para convertirse en cúmulos de galaxias en nuestro universo actual.

La teoría del universo hipergeométrico (HU) propone que el universo sea una hiperesfera hiperveloz de velocidad de la luz. Mirar hacia el pasado se ve así:

HU desafió la Relatividad General, Energía Oscura, Friedmann-Lemaitre prescribió la composición del Universo desafiando la regla utilizada en la medición de distancia del Cosmos. Corregir la sobreestimación de las distancias conduce a un Universo con buen comportamiento donde la distancia máxima observada es 0.71 de la distancia máxima posiblemente recorrida por la luz (13.58 mil millones de años luz).

HU proporciona una manera simple de calcular alfa para cualquier desplazamiento al rojo Z dado. Desde el comienzo del Universo, la materia se ha estado moviendo para relajar la Estructura del Espacio. HU explicó que la razón por la cual las cosas se mueven es para relajar la estructura del espacio. El éxito del cálculo de HU significa que para la mayoría de las explosiones de Supernova de tipo 1A, el Fabric of Space se relajó. Tener el FS relajado significa que el FS normal está apuntando hacia la dirección radial. No hay movimiento tangencial. Solo movimiento radial en esas condiciones. Esto significa que cualquier alfa que podamos calcular, ese alfa seguirá siendo el mismo hasta la hiperesfera más remota (nuestra época actual).

Esto facilita el cálculo de distancias. Podemos proyectarlos en la hiperesfera más extrema y tomarlo desde allí.

Siendo contable de mente simple, agitando día tras día en el metro de Nueva York, no pude encontrar ayuda entre los astrofísicos … 🙂 Para ser justos, estoy en deuda con Daniel Eisenstein, que fue amable y Respondí a dos de mis correos electrónicos. Desafortunadamente, el tema requiere un poco más de información.

Presentaré mis hipótesis (elecciones de interpretación) hechas al elegir conjuntos de datos y columnas. Usé la columna NZ como densidad numérica, proxy de la masa de galaxias.

Autocorrelación masiva:

Este es un concepto simple y claro. Te sientas en una galaxia determinada y calculas las distancias a cada una de las otras 1.312.681. Para cada distancia, asigna su NZ. Más tarde, agrupa las distancias y agrupa las NZ agregadas por distancia para crear el Mapa del universo.

Esta es la autocorrelación del Universo para la vista completa del Universo (tan completa como los cuatro archivos de ajuste a continuación).

y aquí está su composición espectral:

Este es el Universo completo compuesto por estos cuatro archivos SDSS:

Uno puede ver claramente las oscilaciones debidas al deslizamiento del plasma en el momento en que el Universo del Agujero Negro comenzó a desmontarse. La opinión actual es que esto sucedió en el momento en que el Universo se volvió transparente (transición de plasma a gas). Eso podría ser correcto, pero anoto la otra posibilidad solo para el registro.

La figura muestra la suma de las masas galácticas dentro de un radio variable que se muestra en el eje x centrado en nuestra posición actual. Puedes ver claramente el sonido … 🙂

El análisis de frecuencia se muestra a continuación:

Uno puede reconocer fácilmente la protuberancia en la autocorrelación. Este golpe significa que las oscilaciones acústicas iniciales resultaron en un cúmulo de galaxias alrededor de 0.3 [matemática] R_0 [/ matemática].

Esto apoya la idea de que el Universo es homogéneo en un alto grado.

La calidad de los datos es asombrosa. De hecho, no es la calidad de los datos. Es la calidad del modelo. Lambda-CDM analiza los mismos datos con un mal modelo. A continuación se muestra la calidad de la autocorrelación resultante:

Mismos datos – modelo diferente … 🙂

La calidad del modelo es tan mala, que uno comienza a imaginar si la recurrencia es realmente donde el modelo lo está colocando. 150 Mpc no coincide con mi 0.25 R_0.

Esto significa que las distancias distorsionadas de L-CDM a tal grado que una recurrencia real podría haber sido desplazada o tal vez nunca existió en primer lugar. Al hacerlo, L-CDM engaña al científico para que caracterice la dinámica de Dark Matter de forma incorrecta. Esta recurrencia se atribuye a la interacción anclada de Dark Matter. La física propuesta requiere que la materia oscura atraiga la materia, pero no se vea influenciada por la materia, ya que se desliza en el Universo temprano. Esta es una gran cantidad de física nueva que se ha propuesto, probablemente basada en un artefacto debido a la teoría de la inflación.

Este pico no se encuentra en ninguna parte de mis tramas. Esto significa que las oscilaciones acústicas bariónicas NO tienen INFLUENCIA de materia oscura.

Así es como extrañé ver el Super Bowl … 🙂

Algo realmente genial …

Digamos que el universo tiene 300,000 años. Eso significa que no puede ver nada que esté más lejos que a 300,000 años luz de distancia. Esto crea una onda estacionaria. Imagine una cuerda que vibra, entonces las partes de la cuerda que están a 300,000 años luz de distancia tienen que vibrar libremente e independientemente una de la otra. Eso limita las posibles frecuencias de la cuerda, y usted debería ver que las vibraciones de la cuerda cuyas longitudes de onda están en múltiplos de 300,000 años luz serán mejoradas.

Es el mismo principio que usan los instrumentos musicales. Una flauta, por ejemplo, genera un conjunto de vibraciones aleatorias en la caña y luego envía esas vibraciones por un tubo. Dado que el aire en el tubo no interactúa con el aire fuera del tubo, esto mejora ciertas frecuencias.

Estas vibraciones están “congeladas” en la radiación de fondo cósmico y en las distribuciones de galaxias, donde puedes observarlas.

Otra cosa que puedes deducir de la fuerza de las vibraciones es cuánto del universo consiste en “cosas vibratorias” (es decir, bariones) y cuánto consiste en “cosas no vibratorias” (es decir, materia oscura).

Una de las cosas más importantes sobre BAO es que sugiere fuertemente que estamos en el camino correcto cuando se trata de entender el universo. Hay una gran cantidad de información detallada en el espectro BAO, pero el hecho de que veamos BAO sugiere que no hemos hecho algo muy mal. Una vez que la gente vio BAO, eso mató a muchas cosmologías no estándar.