cosmologia | Francesco Sylos Labini

Il ruolo nascosto delle anisotropie nel plasmare la formazione delle strutture nelle simulazioni cosmologiche N-body, di Francesco Sylos Labini, Physical Review D, in corso di pubblicazione.

In questo lavoro mostriamo che la formazione dei filamenti nelle simulazioni cosmologiche N-body deriva dall’amplificazione di anisotropie già presenti nelle condizioni iniziali. Tali anisotropie non dovrebbero essere presenti se le condizioni iniziali riproducessero correttamente il campo di densità previsto dai modelli cosmologici standard, vale a dire un campo uniforme e statisticamente isotropo.

Concludiamo pertanto che le strutture filamentari osservate nelle simulazioni cosmologiche N-body sono in larga misura spurie, nel senso che riflettono artefatti delle condizioni iniziali piuttosto che esiti fisici genuini dei modelli cosmologici sottostanti. Per giungere a queste conclusioni, abbiamo sviluppato un nuovo strumento statistico — la distribuzione angolare delle distanze a coppie e la sua varianza dipendente dalla scala — in grado di identificare strutture filamentari e di mettere in relazione in modo inequivocabile le misure osservative con le previsioni teoriche.

E’ stata annunciata la scoperta di un gigantesco arco di galassie quasi simmetrico, che si estende per 300 Mpc . La dimensione è sicuramente incompatibile con il modello standard della cosmologia ma

1) la dimensione della struttura è una prima importante info ma non è chiaro come è stata misurata e mi sembra difficile che sia stata misurata dalla determinazione della funzione di correlazione a due punti come dovrebbe perché per farlo ci vogliono campioni molto estesi in volume

2) Il dato chiave per capire la compatibilità con i modelli attuali riguarda l’ampiezza della struttura e per misurare l’ampiezza ci vuole la funzione di correlazione a due punti

3) Secondo il modello standard a distribuzione della materia a quelle scale dovrebbe essere super-omogenea dunque una specie di reticolo ordinato come nella figura qui sotto e perciò niente strutture come spiegato in questo articolo (questo è un articolo che non è mai stato capito nella letteratura della cosmologia ma invece è stato assorbito nella letteratura della fisica della materia)

4) Dalle nostre misure, utilizzando la legge di Zipf Mandelbrot abbiamo dedotto qualche anno fa che le strutture più grandi devono ancora essere osservate e dunque una struttura così grande noi nel nostro piccolo ce l’aspettavamo (ma bisogna misurare l’ampiezza)

5) Per misurare in maniera corretta la funzione di correlazione su quelle scale dobbiamo aspettare dati del satellite Euclid che arriveranno tra un paio d’anni.