Model Statistik Nonparametrik Untuk Percepatan Kosmik dan Energi Gelap

Tinuku
News KeSimpulan.com - Meskipun secara umum diterima para ilmuwan bahwa alam semesta mengembang pada tingkat dipercepat, ada pertanyaan mengapa ini harus terjadi?

Selama bertahun-tahun para ilmuwan telah mencoba mencari penyebab percepatan kosmik, salah satu teori adalah energi gelap (dark energy). Untuk menguji teori energi gelap, sebuah tim di Los Alamos National Laboratory di New Mexico dan University of California (UC) di Santa Cruz datang dengan teknik yang dirancang untuk menguji model secara berbeda tentang energi gelap.

"Kami mencoba untuk meneliti apa yang ada di balik percepatan perluasan alam semesta. Teknik kami didasarkan pada data dan dapat digunakan untuk mengevaluasi model yang berbeda," kata Katrin Heitmann, fisikawan dari Los Alamos.

Heitmann dan kolaborator menciptakan metode berbasis model proses Gaussian dan pelaksanaannya dipimpin oleh Tracy Holsclaw dari UC Santa Cruz. "Kami menggunakan metode statistik nonparametrik dengan model yang berbeda. Proses yang kami lakukan mengambil data dari sumber yang berbeda dan kemudian menggunakannya untuk mencari penyimpangan tertentu dari apa yang kita asumsikan dalam konstanta kosmologi," kata Heitmann.

"Banyak ilmuwan berpikir energi gelap adalah pendorong percepatan meluasnya alam semesta. Jika demikian maka cara untuk mendeskirpsikan melalui persamaan w(z). Redshift evolution dari persamaan parameter status w(z) akan menunjukkan beberapa indikasi asal-usul dinamika dari energi gelap," kata Heitmann.

Heitmann menunjukkan dalam kasus seperti ini, mungkin ada sejumlah model. "Kita tidak dapat menguji semua model. Jadi kita harus melakukan inversi. Kami memiliki data dan kita bisa mengkarakterisasi penyebab yang mendasari percepatan ekspansi. Ini mengasumsikan w adalah fungsi bervariasi dan teori dinamika energi gelap akan cocok. Kita dapat menggunakan data dan menganalisis untuk melihat apakah kita bisa menemukan indikasi bahwa energi gelap benar-benar berada di belakang semua ini," kata Heitmann.

Tim Los Alamos dan UC Santa Cruz pertama kali menguji teknik statistik pada simulasi data untuk melihat apakah metode ini dapat diandalkan. "Setelah melihat semua, saat ini kami mencoba data supernova yang tersedia," Heitmann.

Sejauh ini analisis mereka tidak mengungkapkan bahwa dinamika energi gelap yang berada di balik percepatan ekspansi (konstanta kosmologis merupakan kasus yang sangat khusus tentang energi gelap dan masih dalam pengujian data), tetapi Heitmann tidak berpikir bahwa pintu tertutup pada teori dinamik energi gelap sebagai penyebab percepatan alam semesta yang mengembang. "Data sejauh ini masih terbatas," kata Heitmann.

Selain itu, tim berharap untuk memasukkan data lain dalam analisis statistik mereka. "Teknik kami memungkinkan untuk input data dari latar belakang gelombang mikro kosmik (Cosmic microwave background) dan baryon acoustic oscillations. Itulah yang ingin ingin kita tambahkan ke depan," kata Heitmann.

Jika teknik ini tidak dapat mengidentifikasi dinamika energi gelap sebagai penyebab di balik percepatan perluasan alam semesta maka perlu meninjau kembali dasar-dasar dari apa yangdiketahui tentang cara kerja alam semesta.

"Jika kita menemukan ketergantungan waktu yang mendukung hipotesis energi gelap sebagai mekanisme ini maka kita dapat kembali pada teori pendekatan yang dipakai. Kami memiliki model hipotesis yang lebih baik untuk menjelaskan sejarah ekspansi alam semesta dan akhirnya mengembangkan teori sendiri," kata Heitmann.
  1. Tracy Holsclaw, Bruno Sansó, Herbert Lee (Department of Applied Mathematics and Statistics, University of California, Santa Cruz, California 95064, USA); Ujjaini Alam, Katrin Heitmann (ISR-1, MS D466, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, USA); Salman Habib (T-2, MS B285, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, USA); David Higdon (CCS-6, MS F600, Los Alamos National Laboratory, Los Alamos, New Mexico 87545, USA). Nonparametric Dark Energy Reconstruction from Supernova Data, Physical Review Letters, 105, 241302 (7 December 2010), DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.241302
Tinuku Store

No comments:

Post a Comment