Planck bestätigt die Standardkosmologie – aber …

planck02

planck03

planck04

planck05

planck06

planck07

planck08

Das sind die Schlüssel-Bilder, Grafiken und Schlussfolgerungen, die in der vergangenen Stunde auf der ersten von mehreren Pressekonferenzen zu den Resultaten des Kosmologie-Satelliten Planck präsentiert wurden[NACHTRAG: Aufzeichnung], von der ESA in Paris (unten mit ESA-Chef Dordain und G. Efstathiou von der Uni Cambridge): Das Power-Spektrum der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung bestätigt das einfachste (“Vanilla”-)Lambda-CDM-Modell des Universums, es gibt keine Hinweise z.B. auf mehr als 3 Neutrino-Familien, und die Inflation scheint abgesichert. Aber es gibt kuriose Anomalien, deren Relevanz vielleicht die vielleicht die in einer knappen Stunde vorliegenden vielen Papers verraten werden: Auf großen Skalen gibt es Abweichungen des Wärmemusters der Hintergrundstrahlung – und deren Lage korreliert mit der Ekliptik des Sonnensystems, obwohl angeblich alle Vordergrundeffekte kategorisch subtrahiert werden konnten. Auch störend: eine Hubble-Konstante mit kleinem Fehlerbalken, die um viele Sigma von genau so genau direkt gemessenen Werten der aktuellen kosmischen Expansionsrate abweichen. [11:15 MEZ]

planck01

NACHTRÄGE: Die Grafik oben zeigt die CMB-Temperatur-Fluktuations-Karte von Planck, darunter der Vergleich mit dem NASA-Vorgänger WMAP – 50 Millionen Pixel über den ganzen Himmel [NACHTRAG: wirklich 50!], verglichen mit 1 Million, womit sich wiederum ein Power-Spektrum mit klareren akustischen Peaks ergibt (Grafik 3). Aus dem dann die grundlegenden Parameter des Universums berechnet werden können (welche anderen Daten dafür hinzu gezogen wurden, wurde nicht verraten): So ist der Anteil der Dunklen Energie am kosmischen “Kuchen” etwas geringer als bisher angenommen, der der normalen Materie ein wenig größer – und das Alter des Universums auch ein bisschen. Die 6. Grafik zeigt die größte Überraschung, ein kleines aber offenbar für signifikant erachtetes Defizit an Temperaturfluktuationen auf Skalen um 10°. Und das 7. Bild bestätigt das schon von WMAP – und sogar COBE – her bekannte großskalige Muster am ganzen Himmel, das nicht zufällig verteilt sein soll (obwohl dies just in diesen ganz neuen Paper für WMAP behauptet wird) – leicht höhere Temperature auf einer Seite der Ekliptik, etwas geringere auf der anderen … [11:25 MEZ]

planck09

Hier die Planck-Karte in schärfer, aus einer PM der MPG, auch zwei flinke Artikel hier und hier. [11:50 MEZ] Und eine noch viel bessere Version der CMB-Karte, 4000 Pixel breit. [11:55 MEZ] Sowie ein kurzes ESA-Video dazu – in dem Efstathiou, wie auch auf der PK, über Spuren eines Kosmos vor dem Urknall in den großskaligen Anomalien fabuliert. [12:10 MEZ] Und die Papers sind da, 29 Stück insgesamt! [12:20 MEZ] Ein Press Release aus Jodrell Bank: “Planck challenges our understanding of the Universe”. [12:25 MEZ] Aus dem Paper XVI Cosmological parameters: “We find that the Planck spectra [...] are extremely well described by the standard spatially-flat six-parameter LambdaCDM cosmology. [...] For this cosmology, we find a low value of the Hubble constant [...] and a high value of the matter density parameter [...]. These values are in tension with recent direct measurements of H0 and the magnitude-redshift relation for Type Ia supernovae, but are in excellent agreement with geometrical constraints from baryon acoustic oscillation (BAO) surveys. Including curvature, we find that the Universe is consistent with spatial flatness to percent level precision using Planck CMB data alone. [...] Despite the success of the six-parameter LambdaCDM model in describing the Planck data at high multipoles, we note that this cosmology does not provide a good fit to the temperature power spectrum at low multipoles. The unusual shape of the spectrum [...] is a real feature of the primordial CMB anisotropies. The poor fit to the spectrum at low multipoles is not of decisive significance, but is an ‘anomaly’ in an otherwise self-consistent analysis of the Planck temperature data.” [12:35 MEZ]

planck10

Aus demselben Paper (S. 30) ein Vergleich verschiedener Hubble-Konstanten: “A striking result from the fits of the base LambdaCDM model to Planckp power spectra is the low value of the Hubble constant, which is tightly constrained by CMB data alone in this model.” Man müsse sich sehr genau um mögliche systematische Fehler der einzelnen Methoden kümmern, denn “any discrepancies could be a pointer to new physics.” Aber die Planck-Forscher wähnen – das wird einiges böse Blut geben – dass alle anderen Methoden zur Ho-Bestimmung entweder Fehler bei den nahen Kalibratoren (unterste “Stufe” der kosmologischen Distanzleiter) gemacht hätten oder generell zu ungenau seien. “The tension between the CMB-based estimates and the astrophysical measurements of H0 is intriguing and merits further discussion,” gibt man gleichwohl zu, aber: “The tension between Planck and the direct measurements of H0 cannot be easily resolved by varying the parameters of the base LambdaCDM model.” Allein durch dieses eine Planck-Paper mit seinen 67 Seiten zu blättern, offenbart schon die immense Arbeit, die – völlig im Verborgenen – in die Analyse der Daten gesteckt worden ist. [13:05 MEZ]

planck11

“Several large scale anomalies in the CMB temperature distribution
detected earlier by WMAP are confirmed with higher confidence,” heißt es in Paper I Overview of products and results – und ein Blogger beschwert sich bereits: “the emphasis on ‘anomalies’ in the media conference and press release seems like headline-bait to me. By and large these were already known from the WMAP data, and are at large angular scales – where Planck and WMAP should​ overlap with one another. Any dataset has anomalies and by stressing these, the ESA media-monkeys detract from the huge advance this dataset represents.” Das Paper XXIII Isotropy and statistics of the CMB konstatiert “a step forward in building an understanding of the anomalies,” aber “a satisfactory explanation based on physically motivated models is still lacking.” Hier zu sehen z.B. die Quadrupol- und Oktupol-Momente in der Planck-Karte: Beider Achsen liegen jetzt deutlich weniger gut aufeinander als das in der finalen WMAP-Karte der Fall war. Derweil zwei allgemeine Artikel hier und hier, und in fünf Minuten gibt’s schon das nächste ESA-Briefing, das wieder hier gestreamt wird. [13:55 MEZ]

planck12

Die zentralen Schlussfolgerungen aus den Planck-Daten bisher, wie sie dort gerade zusammen gefasst wurden: Mit dem “klassischen” 6-parametrigen LambdaCDM-Modell kann das Powerspektrum – bis auf die niedrigen Multipole – perfekt gefittet werden, weshalb es großes Vertrauen in die abgeleiteten kosmischen Parameter gibt. Kein exotisches Modell, das getetstet wurde, konnte das Powerspektrum besser fitten. [14:35 MEZ]

planck13

planck14

Und die Anomalien? Gehen erstmal nicht weg und könnten auf etwas Spannendes hinweisen – aber was, das wird nicht zwingend klar. Die Planck-Daten sollten aber heftiges Nachdenken auslösen – und nächstes Jahr gibt’s ja noch bessere, inklusive der diesmal noch nicht präsentierten Polarisations-Messungen. [14:55 MEZ] Eine PM des DLR, JPL und CSA Releases, eine Blog-Story und weitere Artikel hier, hier und hier. Und in 10 Minuten noch eine Planck-PK, die dann hier gestreamt wird. [15:45 MEZ] Die Diskrepanz mit der Hubble-Konstanten macht übrigens nicht nur diesem Blogger Sorgen. Noch ein Artikel – und die Visuals der NASA-Telecon. [16:05 MEZ]

planck15

Auch eine Anomalie, die vielleicht besser erklärt werden sollte: Auf einer ‘Seite’ des Himmels fluktuiert die Temperatur der Hintergrundstrahlung stärker als auf der anderen. [16:25 MEZ] In der Telecon fragt eine nach dem oben (11:25 MEZ) erwähnten Paper, das nämliche Anomalien bei WMAP in Frage stellt – das Panel glaubt nicht, dass das reicht. Und dass das Sonnenystem was damit zu tun hat, auch nicht: Im Gegensatz zur Darstellung in der ESA-PK gäbe es keine auffällige Korrelation mit der Ekliptik-Ebene. [16:45 MEZ] Andere Frage zur Hubble-Konstanten-Diskrepanz: Ein Panelist stimmt zu, dass dies ein großes Problem ist, das die nächsten 1-2 Jahre noch zu viel Diskussion – und womöglich ‘neuer Physik’ – führen werde. Er habe Ideen ohne Ende dazu, z.B. eine zeitliche Variation der Dunklen Energie. [16:50 MEZ] Ein LBL Release zur NASA-Telecon, ein UKSA und ESA Science Releases zu Planck allgemein, JPL und NERSC Releases zur Rolle des National Energy Research Scientific Computing Center bei der Datenauswertung und noch ein und noch ein Artikel. [17:25 MEZ] Weitere Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier. [18:55 MEZ] Das Planck-Bild zum Rum-Zoomen, noch’n Press Release – welcher Astronom war eigentlich nicht an Planck beteiligt? – und Artikel hier und hier. [19:35 MEZ] Ein Science@NASA und noch, noch und noch ein Artikel. [20:55 MEZ] Noch ne Agentur-Meldung – und Planck-Kuchen! [21:45 MEZ] Und ein Star-Teilchenphysik-Blogger “can find little inspiration in the Planck results. For us, Planck has discovered the most boring universe.” [22:35 MEZ] Noch ‘ne Uni, die mitgePlanckt hat, und ein Artikel auf Spanisch. [23:20 MEZ] SPÄTERE NACHTRÄGE: ein SISSA Release, der UCD Blog und Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier.

2 Antworten to “Planck bestätigt die Standardkosmologie – aber …”

  1. So klingt der Urknall … in HiFi, Planck sei Dank | Skyweek Zwei Punkt Null Says:

    [...] der Veröffentlichung des Planck’schen Power-Spektrums der Temperatur-Variationen Kosmischen Hintergrundstrahlung am Himmel vor zwei Wochen – dazu [...]

  2. Allgemeines Live-Blog ab dem 30. Juli 2013 | Skyweek Zwei Punkt Null Says:

    […] bereits im Frühjahr hier, hier und hier (“Wie signifikant widerspricht Planck dem Rest der Welt?”) ausgeführt […]

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ photo

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s


Folgen

Erhalte jeden neuen Beitrag in deinen Posteingang.

Schließe dich 252 Followern an

%d Bloggern gefällt das: