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<noinclude>{{Utente:Vale maio/Disclaimer}}</noinclude>
'''[[:en:CMBMexican coldhat spotwavelet]]'''
{{torna a|Radiazione cosmica di fondo}}
[[Image:ColdSpot.jpg|thumb|right|200px|L'area cerchiata è la macchia fredda]]
<nowiki>{{S|matematica}}</nowiki>
La '''macchia fredda nella radiazione cosmica di fondo''' o '''macchia fredda del [[WMAP]]''', è una porzione della [[Sfera celeste|volta celeste]] che, se vista nelle [[microonde]], appare più larga e fredda rispetto alle proprietà medie della [[radiazione cosmica di fondo]] ('''CMB'''). Mediamente, la fluttuazione tipica delle temperature della CMB è nell'ordine di 10<sup>-5</sup>, mentre la macchia fredda è di 70 [[Kelvin|µK]] più fredda della temperatura media della CMB (approssimativamente di 2,7 [[Kelvin|K]]).
[[Image:Wavelet - Mex Hat.png|thumb|150px|Mexican hat wavelet]]
In [[matematica]] e in [[analisi numerica]], la '''wavelet cappello messicano'''
Il raggio della macchia è di 5° circa; il centro si trova alle [[Sistema di coordinate galattiche|coordinate galattiche]]: l<sub>''II''</sub> = 207.8°, b<sub>''II''</sub> = −56.3° ([[Coordinate_celesti#Coordinate_equatoriali|equatoriale]]: ''[[Ascensione retta|α]]'': = 03<sup>h</sup>15<sup>m</sup>05<sup>s</sup>, ''[[Declinazione (astronomia)|δ]]'' = −19<sup>d</sup>35<sup>m</sup>02<sup>s</sup>). Questa si trova nell'[[Emisfero australe|emisfero sud]] della [[Sfera celeste|volta celeste]], nella costellazione dell'[[Eridano (costellazione)|Eridano]].
:<math>\psi(t) = {2 \over {\sqrt {3\sigma}\pi^{1 \over 4}}} \left( 1 - {t^2 \over \sigma^2} \right) e^{-t^2 \over 2\sigma^2}</math>
è la seconda [[derivata]] [[Costante normalizzante|normalizzata]] negativa di una [[funzione gaussiana]]. È un caso speciale della famiglia delle [[wavelet continue]] ([[wavelet]] usate nelle [[trasformata wavelet continua|wavelet continue trasformate]]), la famiglia delle [[wavelet hermitiane]].
Questa wavelet viene chiamata ''cappello messicano'' in quanto la sua rappresentazione su grafico ricorda un [[sombrero]], tipico cappello messicano. Tecnicamente, il suo nome è '''wavelet Ricker''', usata frequentemente per modellare dati sismici<ref>[http://www.glossary.oilfield.slb.com/Display.cfm?Term=Ricker%20wavelet Glossario Oilfield]</ref>.
Secondo i modelli teorici generalmente accettati dalla comunità scientifica, le fluttuazioni più larghe della radiazione di fondo avvengono entro una scala angolare di circa 1°; per questo motivo, macchie fredde grandi come queste appaiono alquanto improbabili. Esistono alcune spiegazioni alterniative per questa macchia, quali il '''[[Vuoto (astronomia)|Supervuoto]] di Eridano''' o il '''Grande Vuoto'''. Questa regione sembra essere grande all'incirca 150 [[megaparsec|Mpc]], ovvero 500 milioni di [[anni luce]], ad uno [[spostamento verso il rosso]] di <math>z\simeq 1</math>, con una densità di materia di molto minore rispetto alla densità media allo [[spostamento verso il rosso]]. Un vuoto così grande influisce sulla radiazione di fondo osservata tramite l'[[effetto Sachs-Wolfe]]. Se esistesse un'altra regione di supervuoto comparabile a questa, sarebbe una delle più [[Struttura a grande scala dell'universo|larghe strutture]] dell'universo osservabile.
==Scoperta e significato==
[[Wilkinson_Microwave_Anisotropy_Probe#Dati_al_primo_anno|Al primo anno]] di risultati del [[WMAP]], è stata scoperta una regione nella costellazione dell'[[Eridano (costellazione)|Eridano]] più fredda dell'area circostante.<ref>{{cita web|autore=Cruz, Martínez-González, Vielva e Cayón|url=http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405341|titolo=Detection of a non-Gaussian Spot in WMAP, MNRAS 356 29-40|lingua=en|data=18-05-2004|accesso=27-06-2009}}</ref>. In seguito, usando i dati al terzo anno del WMAP, è stato calcolato il significato statistico di quest'area: la probabilità di trovare una deviazione almeno pari a questa, nelle simulazioni gaussiane, è risultato essere dell'1,85%<ref>Cruz, Cayón, Martínez-González, Vielva & Jin (2007), [http://arxiv.org/abs/astro-ph/0603859 "The non-Gaussian Cold Spot in the 3-year WMAP data"], Astrophys.J. 655 11-20</ref>. In questo modo appare improbabile, ma non impossibile, che la macchia fredda sia stata generata dal meccanismo standard delle [[Fluttuazione quantistica|fluttuazioni quantistiche]] durante il periodo di [[Inflazione (cosmologia)|inflazione cosmologica]], che nella maggior parte dei modelli inflazionistici dà luogo a statistiche di tipo gaussiane. La macchia fredda potrebbe anche essere un segnale di fluttazioni primordiali di tipo non-gaussiane.
In [[mathematics]] and [[numerical analysis]], the '''Mexican hat wavelet'''
Studi recenti, tuttavia, hanno messo in dubbio la significatività statistica di questo punto freddo<ref>Zhang & Huterer (2009), [http://arxiv.org/abs/0908.3988 "Disks in the sky: A reassessment of the WMAP "cold spot"], http://arxiv.org/abs/0908.3988</ref>.
:<math>\psi(t) = {2 \over {\sqrt {3\sigma}\pi^{1 \over 4}}} \left( 1 - {t^2 \over \sigma^2} \right) e^{-t^2 \over 2\sigma^2}</math>
is the negative [[normalizing constant|normalized]] second [[derivative]] of a [[Gaussian function]], i.e., up to scale and normalization, the second [[Hermite function]]. It is a special case of the family of [[continuous wavelet]]s ([[wavelet]]s used in a [[continuous wavelet transform]]) known as [[Hermitian wavelet]]s. It is usually only referred to as the "Mexican hat" in the Americas, due to cultural association; see "[[sombrero]]". In technical nomenclature this function is known as the '''Ricker wavelet,''' where it is frequently employed to model seismic data.
The hyperdimensional generalization of this wavelet is called the ''[[Laplacian of Gaussian]]'' function. In practice, this wavelet is sometimes approximated by the ''[[Difference of Gaussians]]'' function, because it is separable and can therefore save considerable computation time in two or more dimensions. The scale normalised Laplacian (in <math>L_1</math>-norm) is frequently used as a [[blob detection|blob detector]] and for automatic scale selection in [[computer vision]] applications; see [[Laplacian of Gaussian]] and [[scale-space]]. The Mexican hat wavelet can also be approximated by [[derivative]]s of [[B-spline#Cardinal_B-spline|Cardinal B-Splines]]<ref>Brinks R: ''On the convergence of derivatives of B-splines to derivatives of the Gaussian function'', Comp. Appl. Math., 27, 1, 2008</ref>
==Possibili altre cause==
===Supervuoto=Note==
<references/>
<nowiki>[[Category: VoidsNumerical analysis]] </nowiki>▼[[Image:Mean_void_imprint.png|thumb|168px|Correlazione tra il supervuoto e la temperatura della radiazione di fondo<ref name="graneypudi">Granett, Neyrinck & Szapudi, [http://arxiv.org/abs/0805.3695] "An Imprint of Super-Structures on the Microwave Background due to the Integrated Sachs-Wolfe Effect", ApJ, 683, L99</ref>]]
Una possibile spiegazione della macchia fredda è un [[Vuoto (astronomia)|supervuoto]] tra noi e la [[radiazione cosmica di fondo]] primordiale. Tale vuoto può produrre una regione più fredda rispetto all'area circostante, per l'effetto [[Effetto_Sachs-Wolfe#Effetto%20Sachs-Wolfe%20integrato|Sachs-Wolfe integrato]] o l'effetto Rees-Sciama<ref>Inoue & Silk, 2006, [http://arxiv.org/abs/astro-ph/0602478 "Local Voids as the Origin of Large-Angle Cosmic Microwave Background Anomalies I"], ApJ 648 23-30 </ref>; questo effetto sarebbe molto più piccolo se l'energia oscura non estendesse il vuoto al passaggio dei [[fotone|fotoni]].
Rudnick ed altri studiosi<ref>[http://arxiv.org/abs/0704.0908 "Extragalactic Radio Sources and the WMAP Cold Spot"], ApJ, 671, pp. 40-44</ref> hanno trovato un salto nella conta numerica galattica della sonda [[NRAO VLA Sky Survey]] in direzione della macchia fredda, suggerenti la presenza di un supervuoto. Da allora, alcuni studi hanno messo in dubbio la spiegazione del supervuoto; la correlazione tra il salto della NVSS e la macchia fredda è risultata essere marginale usando un'analisi statistica più conservativa<ref>Smith & Huterer, [http://arxiv.org/abs/0805.2751 "No evidence for the cold spot in the NVSS survey"], MNRAS, submitted</ref>. Inoltre, un'indagine diretta per le galassie in diversi campi di un grado quadrato all'interno della macchia fredda non hanno trovato alcuna prova di un super vuoto<ref>Granett, Szapudi & Neyrinck, [http://arxiv.org/abs/0911.2223 "Galaxy Counts on the CMB Cold Spot"], ApJ, in press</ref>. Tuttavia, la spiegazione del supervuoto non è stata eliminata del tutto: rimane interessante dal momento che il supervuoto sembra che possa cambiare in maniera misurabile la radiazione di fondo<ref name="graneypudi"></ref><ref>[http://www.ifa.hawaii.edu/cosmowave/supervoids Dark Energy and the Imprint of Super-Structures on the Microwave Background]</ref>.
Anche se i vuoti di grandi dimensioni sono conosciuti nell'universo, questo dovrebbe essere eccezionalmente vasto per poter generare la macchia fredda, probabilmente 1000 volte più grande in volume devuoti tipici previsti. Si troverebbe da 6 a 10 miliardi di [[anno luce|anni luce]] di distanza e avere una dimensione di circa un miliardo di anni luce.
===Texture cosmica===
Nel 2007, Cruz ed altri studiosi <ref>{{cite journal| journal=Science| doi=10.1126/science.1148694| title=A Cosmic Microwave Background Feature Consistent with a Cosmic Texture| first=M.| last= Cruz| coauthors= N. Turok, P. Vielva, E. Martínez-González, M. Hobson| url= http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1148694| accessdate=2007-10-25| year=2007| volume=318| pages=1612}}</ref> hanno ipotizzato che la macchia fredda sia dovuta ad una [[Texture (cosmologia)|texture cosmica]], ciò che resta di una [[transizione di fase]] nell'universo primordiale.
===Universo parallelo===
Secondo un'ipotesi di [[Laura Mersini|Laura Mersini-Houghton]], la macchia fredda può essere l'impronta di un [[Multiverso|altro universo]] dietro al nostro, causata da un [[entanglement quantistico]] tra gli universi, prima che venissero separati dall'[[Inflazione (cosmologia)|inflazione]]<ref>[http://space.newscientist.com/article/mg19626311.400-the-void-imprint-of-another-universe.html The void: Imprint of another universe?], [[New Scientist]], 2007-11-24</ref>. Secondo Mersini-Houghton,
{{RQuote|left|Standard cosmology cannot explain such a giant cosmic hole}}
{{RQuote|right|La cosmologia standard non è in grado di spiegare questo gigantesco buco cosmico}}<br/><br/><br/>
avanzando l'ipotesi che tale macchia fredda sia<br/>
{{RQuote|left|[...] the unmistakable imprint of another universe beyond the edge of our own.}}
{{RQuote|right|[...] l'impronta inconfondibile di un altro universo appena dietro al nostro}}.
Se dovesse essere vero, sarebbe la prima prova empirica dell'esistenza di un universo parallelo; supporterebbe anche la [[teoria delle stringhe]]. Il gruppo di ricerca ha dichiarato l'esistenza di conseguenze testabili per quest'ipotesi. SE la teoria degli universi paralleli dovesse risultare esatta, dovrebbe esserci un punto simile alla macchia fredda nell'emisfero sud della [[sfera celeste]]<ref>[http://www.theblogofscience.com/evidence-for-a-parallel-universe/ Evidence for a parallel universe?], The Blog of Science</ref>.
===Trovare un metodo===
Alcuni ricercatori dell'[[Università del Michigan]] puntano al fatto che la macchia fredda sia così anomala in quanto si distingue bene paragonata all'area circostante relativamente calda: non è così rara se si considerano solo la dimensione e la temperatura della macchia stessa<ref>Zhang & Huterer (2009), [http://arxiv.org/abs/0908.3988 "Disks in the sky: A reassessment of the WMAP "cold spot"], http://arxiv.org/abs/0908.3988</ref>. Più tecnicamente, il significato di tale macchia dipenderebbe dall'uso di un filtro compensativo, tipo una [[funzione a sombrero]].
== See also ==
*[[Sloan Great Wall]]
*[[Great Wall (astronomy)|CfA2 Great Wall]]
*[[Dark flow]]
*[[Great Attractor]]
== References ==
{{Reflist}}
{{Refend}}
== External links ==
*[http://www.solstation.com/x-objects/greatvoi.htm Great Void in Eridanus, (WMAP Cold Spot)]
*[http://www.dailytech.com/Gaping+Hole+Found+in+Universe/article8598.htm Gaping Hole Found in Universe], Daily Tech
*[http://www.space.com/scienceastronomy/070823_huge_hole.html Huge Hole Found in the Universe], [[Space.com]], 2007-08-23
*[http://news.nationalgeographic.com/news/2007/08/070824-hole-sky.html Gaping "Hole" in the Sky Found, Experts Say], [[National Geographic News]]
*[http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/6962185.stm BBC News: Great 'cosmic nothingness' found]. [[BBC News]], 2007-08-24
▲<nowiki>[[Category:Voids]]
[[Category:Eridanus constellation]]
[[da:Hul i universet]]
[[fr:Point froid]]
[[ja:WMAPコールドスポット]]
[[zh:WMAP冷斑點]]</nowiki>
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