Schauen wir mal in diese Veröffentlichungen hinein:
Bereits in der Einleitung steht die Autorenschaft ihren Messungen kritisch gegenüber.A. Kashlinsky1, . Atrio-Barandela, D. Kocevski, H. Ebeling screiben:
...While for individual clusters such measurements result in large errors, a large statistical
sample of clusters allows one to study cumulative quantities dominated by the
overall bulk flow of the sample with the statistical errors integrating down. ...
This flow is difficult to explain by gravitational evolution within the framework
of the concordance CDM model and may be indicative of the tilt exerted across
the entire current horizon by far-away pre-inflationary inhomogeneities.
Aber: Die Messungen sind mit ihren Methoden und Datenaufzeichungen sehr sauber erklärt und ich bin mir sicher, dass wir es hier mit sorgfältig aufbereiteter Datenanalyse zu tun haben.
Weiter im Text:
...For the largest apertures it vanishes within
the small, compared to the measured dipole, statistical uncertainty, and yet the dipole term
remains large and statistically significant. This is the opposite of what one should expect
if the dipole is produced by the TSZ component. Any random distribution, such as TSZ
emissions, would generate dipole ∝ hτTX cos θi which can never exceed (and must be much
less than) the monopole component of that distribution, ∝ hτTXi. On the other hand, any
coherent bulk flow would produce dipole ∝ Vbulkhτ cos2 θi, which is bounded from below
by the amplitude of the motion. ...
Auch hier steht deultich, dass es ein Ergebnis gibt, was völlig im Gegensatz zur Erwartungshaltung steht.
Deshalb haben die Autoren nochmals umfangreiche Berechnungen durchgeführt und fassen dieses zusammen zu folgendem Kernstatement:
Aber ich mache drauf aufmerksam auf das kleine englische Wärtchen: may. Die Kollegen sind sehr vorsichtig. Es ist eine Möglichkeit eines Ergebnisses vorhanden, aber noch keine eindeutige Verifikation!We thus conclude that the dipole originates from the KSZ effect due to the bulk flow of
the cluster sample. Our results indicate a statistically significant bulk-flow component in the
final filtered maps for cluster samples in the z-bins from z ≤0.05 to ≤0.3 corresponding to
median depth to z ≃0.1, and it also persists when the dipole in shells is computed selecting
only clusters at z ≥0.12 (the median redshift for this sub-sample is ≃0.18). Fig. 1e shows that
the bulk flow results in a CMB dipole with little variation - within the statistical uncertainties
- between zmedian ≃ 0.03 and > 0.12. The monopole component reflects the residual TSZ
contribution which is very small for the maximal cluster aperture as Fig. 1a shows. (At
lower z there may still be some residual TSZ component, which would be consistent with
the more nearby clusters having a larger angular SZ extent than the more distant ones).
Das besagt eben dieses may.
Und jetzt kommt ein weiterer Punkt, der schnell überlesen wird. Deshalb markiere ich diesen innerhalb des Autorentextes mit Fett:
Was ist das?Conventionally, the entire peculiar velocity field is assumed to be driven by the peculiar
gravitational potential. For a given cosmological model, the details of the velocity field also
depend on the window function of the dataset.
Unter windowing versteht man folgendes:
Eine Sammlung von Daten erfolgt im Zeitbereich und leigt als abgetastetes System vor. Nun will man aber die Frequenzverschiebungen oder Frequenzerereignisse betrachten. Was tun? Man führt eine Fourier Transformation aus und zwar über diesen Datenbereich: von t=0 bis t=T. Tut man dies ohne die Daten weiter zu verändern, heisst das: alle Daten innerhalb dieses zeitlichen Fensters werden für die Fourier Transformation mit 1 multipliziert, die Fourier Trafo multipliziert die anderen -ausserhalb liegenden Werte (die sind real nicht vorhanden, aber eine Fourier Trafo "weiss" das ja nicht- mit 0.
Das nennt man Rechteckfenster. Das Ergebnis zeigt eine Verfälschung. Nennt man: truncation error auf Deutsch Abschneidfehler.
Kennt man die Datenlage exakt, dann darf man eine Fensterung, ein windowing durchführen. Das passiert mit folgender Idee:
Im Bereich des Datensatzes, also t=0 bus t=T multipiziert man nicht mehr alles mit 1, sondern mit einer Verteilungsfunktion, deren Maximum meist in Datenmitte liegt. Die Ränder t=0 und t=T sind bestimmt durch die 0. Diese Statistikfunktion kann eine Gauss sein, oder ein Hann, ein Hamming, ein Barlet etc. Window sein.
Konsequenz daraus ist, dass eine Zwangsperiodizität der Signale eingebaut wird und damit eine Signalverfälschung. Natürlich wissen das die Autoren und verwenden dies windowing entsprechend sorgfältig (gehe ich von aus).
Mit diesem Hintergrund ist auch erst die daran anschliessende Diskussion der Datenauswertung zu verstehen.
Darin enthaltene Äußerungen wie z.B. diese:
klingen unglaublich spektakulär und der unbedarfte Leser fokusiert: space-time that inflated und wägt sofort dass hier etwas ganz tolles passiert.These can arise from the parts of space-time that inflated at different times and rates and would manifest themselves mainly in the quadrupole component, Q: an inhomogeneity of amplitude δL ∼ 1 at a distance L ≫ cH−1 0 generates a quadrupole Q ∼ δL(cH−1 0 /L)2.
Tut es aber nicht. Wir haben es mit Lichtausbreitung zu tun (EM Wellen) und wie gesagt: Hintergrund ist die Fensterfunktion (Multiplikation einer Statistik mit der Fourier).
Liest man weiter, so erkennt die Autorenschaft auch die Kriterien und benennet sie. Die Ausdrucksweise ist sehr vorsichtig:
This explanation for the measured bulk flow would, however, still require peculiar velocities generated by gravitational instability acting on the CDM density field, which would provide a random component around the uniform bulk flow. On sufficiently large scales, such a flow would be “cold”
in the sense that it would be characterized by a large Mach number (Ostriker & Suto 1990),
which may be measurable in future cluster surveys (Atrio-Barandela et al 2004); the Mach
number then should increase linearly with scale on scales > 100h−1Mpc. On smaller scales,
there may be non-negligible contributions to the flow from peculiar motions generated by
the gravitational instability caused by local matter inhomogeneities. This can lead to a
non-alignment with the flow at lower z in general agreement with the trends in Fig. 1.
All das unterstreicht exakt das, was ich sagte und was auch Tom meint:
wir müssen solche Artikel mit sehr vile Hintergrundwissen lesen und gerade solche wissenschaftlichen Artikel bergen für Laien so manche Stolpersteine, welche schnell überlesen werden. Denn: wer weiss schon etwas über solche Fensterfunktionen, wenn er sie selber nie kennengelernt hat. Und solche Fachausdrücke können sehr schnell völlig anders interpretiert werden. Auch muss die ganze Diskussion solcher Veröffentlichungen so passieren, dass die Voraussetzungen zur Analyse erst einmal vorhanden sind:
das ist die Diskussionsplattform.
Netten Gruß
Wilfried
