Incluso más allá del modelo λ-CDM.
"El mayor elogio que puede hacer un científico a una teoría es tomarla lo suficientemente en serio como para intentar demostrar que está equivocada." — Parafraseando a Richard Feynman, captura la esencia del escepticismo científico riguroso.
"El 'fracaso' de Michelson y Morley al no detectar el éter luminífero no fue un error; fue el experimento más exitoso que nunca falló, pues abrió la puerta a la Relatividad Especial de Einstein.”
Estamos imposibilitados de medir la masa real de las galaxias o cúmulos. Por supuesto que podemos aproximarnos por lo que se mide en elementos conocidos y su proporción.
La otra cuestión la voy a señalar con un experimento mental. Einstein usaba estos recursos, así que yo lo voy a usar. Supongamos que usamos el láser que tiene la NASA, para medir la distancia que hay entre la Luna y la Tierra para medir cuánto se desvía la luz por causa de la Materia Oscura, que pasaría… Nada… Se puede decir que la Materia Oscura a pesar de estar concentrada en nuestra región de la Vía Láctea no tiene la suficiente densidad. Si proyectamos el Láser a Marte, no va a pasar nada, no se va a desviar por Materia Oscura, si lo mandamos a Andrómeda, no vamos a determinar la cantidad de Materia Oscura en el camino. Se puede medir con la luz de una estrella lejana sacando el láser hipotético.
Ese fenómeno que nos quieren hacer creer que la Materia Oscura reacciona en ocasiones en el Lensing y en otras ocasiones no… Refuta automáticamente la Teoría de la Relatividad General de Einstein y yo discrepo absolutamente de que eso ocurra.
Nunca va a ganar un nobel un descubrimiento que la hipótesis nula es en base al modelo λ-CDM, porque no está descubierta esa partícula o campo que interacciona con las otras fuerzas de la naturaleza.
Me quedo con esta interpretación λ-CDM es un modelo fenomenológico y no una teoría fundamental.
Acá la prueba que se perfila como fuerte es determinar y cuantificar los modos B no gaussianos. Pero el problema es que la calibración de Lensing descarta los atribuidos por λ-CDM. Cómo vamos a probar otra teoría como Universo con Frontera (Plasma con Vórtice) o Cuerdas u otro Campos Magneticos Entrelazados si justamente el efecto que se imprime en las galaxias es atribuido a un fantasma de la Física. Para detectar señales del Universo primordial caótico con frontera en la búsqueda actual este efecto tiene que ser superior a la limpieza que se usa para descartar modos B no gaussianos para ser tomados en cuenta. Ya que no se puede discernir entre modos B no gaussianos de Lensing o de Frontera!!
El modelo de-lesing ya está mal calibrado al eliminar modo B no gaussiano producido por lente gravitatoria. Porque el cálculo del modo B no gaussiano está en base a λ-CDM (que puede estar sobredimensionando la masa de las galaxias y cúmulos por materia oscura). La señal de modo B no gaussiano tiene que sobrevivir a ese proceso de de-lesing y además no aparecer en una teoría inflacionaria que los incluya (a los modo B no gaussianos).
El efecto de lente gravitacional en el Fondo Cósmico de Microondas (CMB) es una herramienta poderosa para estudiar la distribución de materia en el universo, pero solo mide la masa total (materia bariónica + hipotesis de materia oscura combinadas), sin poder distinguir entre estos dos componentes por sí solo.
La lente gravitacional distorsiona la polarización del CMB, convirtiendo los modos E (divergentes, de origen primordial) en modos B (rotacionales). La detección de estos modos B "de lente" y sus patrones de correlación (no gaussianos) permite reconstruir la distribución de masa total a lo largo de la línea de visión.
Fuentes Clave Citadas:
1. Lewis & Challinor (2006): La revisión fundamental que establece el marco teórico para el lensing del CMB y la conversión de modos E a B.
2. POLARBEAR Collaboration (2014), SPT Collaboration (2012), ACT Collaboration (2015):** Los experimentos clave detectaron la señal de los modos B de lente y la no gaussianidad asociada, confirmando las predicciones.
3. Hu & White (1997): Una introducción esencial a la física de la polarización del CMB y la distinción entre los modos E y B.
Punto Central: La búsqueda de modos B primordiales en el CMB está contaminada por el lensing gravitacional, que genera sus propios modos B. La clave para distinguirlos radica en su estadística de orden superior (no gaussianidad).
Diferencias Clave:
Modos B Primordiales (de ondas gravitatorias inflacionarias): Se espera que sean gaussianos. Toda su información estadística está contenida en su espectro de potencia (correlación de 2 puntos).
Modos B de Lensing: Son inherentemente no gaussianos porque el campo de materia que los causa (materia oscura) lo es. Su huella distintiva se mide con correlaciones de 4 puntos (trispectro) para reconstruir el potencial de lensing (`ϕ`).
Modos B de "Fuentes de Vector" o Defectos Topológicos: Serían de origen no gaussiano y su señal principal aparecería en el bispectro (3 puntos) y trispectro (4 puntos)**, no en el espectro de potencia.
Riesgo y Estrategia: El proceso de "delensing" (restar el efecto del lensing) podría eliminar erróneamente una señal primordial no gaussiana si se asume que toda la no-gaussianidad proviene del lensing ΛCDM. Para mitigarlo, se analizan los mapas residuales tras el delensing en busca de firmas no gaussianas específicas que delaten un origen primordial exótico, y se utilizan trazadores independientes de la distribución de masa.
Fuentes Citadas: Los documentos clave que fundamentan este análisis incluyen la revisión de Komatsu sobre no-gaussianidad (arXiv:1003.6097), el libro de Lyth & Liddle sobre perturbaciones primordiales, y los white papers de experimentos como CMB-S4 diseñados para medir estas estadísticas de orden superior.
Método combinado actual Lensing y Cinemática.
La Calibración mediante ΛCDM.
La calibración de las técnicas de lente gravitacional y cinemática para estudiar la materia oscura (DM) se realiza utilizando el modelo Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) como marco de referencia y la hipótesis nula. Básicamente este modelo mide una anomalía en los halos galácticos y la extrapola a todo lo conocido, jamás determinó las causas del efecto.
1. Lente gravitacional: Se calibra utilizando modelos de masa bien entendidos, como cúmulos de galaxias que actúan como lentes fuertes. La medida de la masa total que proporciona es robusta bajo los supuestos de ΛCDM y sirve como un "punto de anclaje". (Fuente: Metodología estándar en estudios de lentes, ejemplificada con cúmulos).
2. Cinemática: Se calibra con observaciones de alta resolución del movimiento estelar o de gas, utilizando modelos dinámicos (como los modelos de Jeans) que relacionan las velocidades con la masa causante. Estos modelos asumen perfiles de densidad de DM predichos por ΛCDM, como el perfil Navarro-Frenk-White (NFW), que tiene un pico de densidad central ("cusp"). *(Fuente: Uso de modelos de Jeans y el perfil NFW como estándar en el análisis cinemático).
3. Combinación y prueba: El proceso de calibración conjunta es iterativo. La lente mide la masa total en las regiones externas. Tras restar la masa bariónica (medida mediante fotometría multibanda para estrellas y observaciones de rayos X para el gas), se obtiene un perfil de DM para las zonas externas. Asumiendo el perfil NFW de ΛCDM, se predice la cinemática esperada en la región central. La comparación con la cinética observada sirve como prueba:
Si coinciden, se valida ΛCDM.
Si hay discrepancia (e.g., menos masa central de la esperada), se interpreta como evidencia de desviaciones del modelo, como auto-interacciones (SIDM), que suavizaran el núcleo. (Fuente: El documento describe este proceso de "consistencia interna" donde ΛCDM es el benchmark).
Conclusión: El modelo ΛCDM no es solo el objetivo de las pruebas, sino la base esencial para la calibración, proporcionando los perfiles de densidad de referencia (NFW) y el contexto cosmológico inicial a partir del cual se cuantifican y buscan desviaciones como la materia oscura auto-interactuante.
Beyond the λ-CDM model.
"The greatest compliment a scientist can pay to a theory is to take it seriously enough to try to prove it wrong." — Paraphrasing Richard Feynman, this captures the essence of rigorous scientific skepticism.
"The 'failure' of Michelson and Morley to detect the luminiferous ether was not a mistake; it was the most successful experiment that ever failed, as it opened the door to Einstein's Special Relativity."
We are unable to measure the real mass of galaxies or clusters. Of course, we can approximate it by what is measured in known elements and their proportions.
The other issue I will point out with a thought experiment. Einstein used these resources, so I will use them too. Suppose we use the laser that NASA has to measure the distance between the Moon and Earth to measure how much light is deflected due to Dark Matter—what would happen? Nothing... It could be said that Dark Matter, despite being concentrated in our region of the Milky Way, does not have sufficient density. If we project the laser to Mars, nothing will happen; it will not be deflected by Dark Matter. If we send it to Andromeda, we will not determine the amount of Dark Matter along the path. It could be measured with the light of a distant star using a hypothetical laser.
This phenomenon that they want us to believe—that Dark Matter sometimes reacts in lensing and sometimes does not—automatically refutes Einstein's General Theory of Relativity, and I absolutely disagree that this occurs.
A discovery whose null hypothesis is based on the λ-CDM model will never win a Nobel Prize because the particle or field that interacts with the other forces of nature has not been discovered.
I stick with this interpretation: λ-CDM is a phenomenological model and not a fundamental theory.
Here, the key test is to determine and quantify the non-Gaussian B-modes. But the problem is that the Lensing calibration rules out those attributed by λ-CDM. How are we going to test another theory like a Universe with a Boundary (Vortex Plasma) or Strings, or other Entangled Magnetic Fields if the effect imprinted on galaxies is attributed to a phantasm of physics? To detect signals from the chaotic primordial Universe with a boundary in the current search, this effect must be greater than the cleaning used to rule out non-Gaussian B-modes to be taken into account, since it is impossible to distinguish between non-Gaussian Lensing and Boundary B-modes!
The De-Lesing model is already poorly calibrated by eliminating the non-Gaussian B-mode produced by gravitational lensing. Because the calculation of the non-Gaussian B mode is based on λ-CDM (which may be overestimating the mass of galaxies and clusters due to dark matter), the non-Gaussian B mode signal must survive this de-lesing process and also not appear in an inflationary theory that includes them (the non-Gaussian B modes).
The gravitational lensing effect on the Cosmic Microwave Background (CMB) is a powerful tool to study the distribution of matter in the universe, but it only measures the total mass (baryonic matter + hypothesized dark matter combined), without being able to distinguish between these two components on its own.
Gravitational lensing distorts the polarization of the CMB, converting E-modes (divergent, of primordial origin) into B-modes (rotational). The detection of these "lensing" B-modes and their correlation patterns (non-Gaussian) allows reconstructing the total mass distribution along the line of sight.
Key Sources Cited:
1. Lewis & Challinor (2006): The fundamental review that establishes the theoretical framework for CMB lensing and the conversion of E-modes to B-modes.
2. POLARBEAR Collaboration (2014), SPT Collaboration (2012), ACT Collaboration (2015): The key experiments that detected the signal of lensing B-modes and the associated non-Gaussianity, confirming predictions.
3. Hu & White (1997): An essential introduction to the physics of CMB polarization and the distinction between E and B modes.
Central Point: The search for primordial B-modes in the CMB is contaminated by gravitational lensing, which generates its own B-modes. The key to distinguishing them lies in their higher-order statistics (non-Gaussianity).
Key Differences:
Primordial B-modes (from inflationary gravitational waves): Expected to be Gaussian. All their statistical information is contained in their power spectrum (2-point correlation).
Lensing B-modes: Inherently non-Gaussian because the matter field that causes them (dark matter) is non-Gaussian. Their distinctive footprint is measured with 4-point correlations (trispectrum) to reconstruct the lensing potential (`ϕ`).
B-modes from "Vector Sources" or Topological Defects: Would be of non-Gaussian origin, and their main signal would appear in the bispectrum (3-point) and trispectrum (4-point), not in the power spectrum.
Risk and Strategy: The "delensing" process (subtracting the lensing effect) could erroneously eliminate a primordial non-Gaussian signal if it is assumed that all non-Gaussianity comes from ΛCDM lensing. To mitigate this, the residual maps after delensing are analyzed for specific non-Gaussian signatures that betray an exotic primordial origin, and independent tracers of the mass distribution are used.
Cited Sources: The key documents supporting this analysis include Komatsu's review on non-Gaussianity (arXiv:1003.6097), the book by Lyth & Liddle on primordial perturbations, and the white papers of experiments like CMB-S4 designed to measure these higher-order statistics.
Current combined method: Lensing and Kinematics.
Calibration via ΛCDM.
The calibration of gravitational lensing and kinematics techniques to study dark matter (DM) is done using the Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM) model as a reference framework and the null hypothesis. Basically, this model measures an anomaly in galactic halos and extrapolates it to everything known; it never determined the causes of the effect.
1. Gravitational lensing: It is calibrated using well-understood mass models, such as galaxy clusters acting as strong lenses. The total mass measurement it provides is robust under ΛCDM assumptions and serves as an "anchor point." (Source: Standard methodology in lensing studies, exemplified with clusters).
2. Kinematics: It is calibrated with high-resolution observations of stellar or gas motion, using dynamical models (such as Jeans models) that relate velocities to the causing mass. These models assume DM density profiles predicted by ΛCDM, such as the Navarro-Frenk-White (NFW) profile, which has a central density peak ("cusp"). (Source: Use of Jeans models and the NFW profile as standard in kinematic analysis).
3. Combination and test: The joint calibration process is iterative. Lensing measures the total mass in the outer regions. After subtracting the baryonic mass (measured through multi-band photometry for stars and X-ray observations for gas), a DM profile for the outer zones is obtained. Assuming the NFW profile of ΛCDM, the expected kinematics in the central region are predicted. The comparison with the observed kinematics serves as a test:
If they match, ΛCDM is validated.
If there is a discrepancy (e.g., less central mass than expected), it is interpreted as evidence of deviations from the model, such as self-interactions (SIDM), which would smooth the core. (Source: The document describes this process of "internal consistency" where ΛCDM is the benchmark).
Conclusion: The ΛCDM model is not only the target of tests but also the essential basis for calibration, providing the reference density profiles (NFW) and the initial cosmological context from which deviations such as self-interacting dark matter are quantified and sought.
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