3.2 Fundal radio cosmic în exces: ridicarea nivelului de bază fără surse punctuale invizibile

Acasă ／ Capitolul 3: Universul macroscopic

Terminologie
În această secțiune, „fundalul radio difuz în exces” înseamnă energia injectată în mediu atunci când particulele instabile generalizate (GUP) se dezintegrează sau anihilează; această energie se adună statistic și formează zgomot tensorial de fond (TBN). Structura sa spațială este slab covariantă cu relieful gravitației tensoriale statistice (STG). În continuare folosim exclusiv denumirile românești complete: particule instabile generalizate, zgomot tensorial de fond și gravitație tensorială statistică.

I. Fenomen și dificultate

1. „Un strat de sub-bază” în plus
   După scăderea tuturor surselor radio rezolvabile—galaxii, quasari, jeturi, rămășițe de supernove etc.—luminozitatea radio difuză pe întregul cer rămâne sistematic prea mare, ca și cum harta cerului ar sta pe un prag suplimentar.
2. Neted și cu bandă largă
   Acest strat este unghiular foarte neted, aproape fără „granulație” de scară mică. Spectrul este cu bandă largă și fără linii înguste; nu arată ca un cor condus de un singur mecanism.
3. Pista „adăugăm mai multe surse slabe” nu ține
   • Dacă se atribuie efectul multor surse punctuale nerezolvate, distribuția necesară număr–strălucire ar produce fluctuații la scară mică mai puternice decât se observă.
   • Numărul total de surse și istoria lor evolutivă nu se potrivesc cu numărătorile din cartografierile ultra-adânci.
4. Trăsături observaționale suplimentare
   • Izotropie ridicată (crește ușor doar în medii extrem de active).
   • Polarizare netă scăzută (nu există o „postură de emisie” comună; fazele se anulează).
   • Stabilitate temporală (un nivel de zgomot difuz, mediat pe termen lung).

Pe scurt: semnalul se comportă ca un fundal difuz autentic, nu ca „suma multor beculețe invizibile”.

II. Interpretare fizică

1. Imaginea de bază: „venirea și plecarea” particulelor instabile generalizate
   În „marea de energie”, particulele instabile generalizate apar sporadic, trăiesc puțin, apoi se dezintegrează sau anihilează. Fiecare eveniment întoarce în mediu un pachet de unde slab, cu bandă largă și coerență redusă. Pachetele sunt minuscule individual, dar nenumărate.
2. Zgomotul tensorial de fond: pachete mici cumulate într-o bază
   Suma în spațiu și timp a multor pachete independente generează natural un fundal difuz, cu bandă largă și coerență scăzută—zgomotul tensorial de fond. Acesta reproduce trăsăturile esențiale ale „excesului” radio:
   • Mai luminos, dar nu orbitor: cumularea ridică nivelul de bază fără a produce roiuri dense de puncte strălucitoare.
   • Spectru neted: provine din pachete neregulate, nu dintr-o tranziție fixă sau un ritm comun.
   • Izotropie puternică: apariția și stingerea au loc aproape peste tot și se mediează pe scări cosmice.
   • Covarianță slabă cu structura: nu este emisie direcționată a unei singure clase de surse; doar o corelare slabă cu relieful gravitației tensoriale statistice.
3. De ce domeniul radio este cel mai sensibil
   Fereastra radio favorizează cumularea semnalelor cu bandă largă și coerență redusă: telescoapele adună nenumărate pachete slabe și îndepărtate, vizibile direct ca o creștere a nivelului de zgomot. La frecvențe mai înalte, cumularea există, în plus, însă este mascată mai ușor de absorbția și împrăștierea în praf și în mediu; fereastra radio este mai „curată”.
4. Covarianță slabă cu gravitația tensorială statistică
   Activitatea totală a particulelor instabile generalizate depinde de mediu (fuziuni, fronturi de șoc, jeturi puternice, forfecare intensă). Prin urmare, amplitudinea medie a zgomotului tensorial de fond unduiește ușor odată cu relieful gravitației tensoriale statistice: în regiunile „mai active” este puțin mai mare, dar după medierea la scară mare fundalul rămâne neted.
5. Ajustarea bilanțului de energie cu imaginea observată
   • Partea energetică: strălucirea în exces provine din injecția continuă de energie în timpul dezintegrației/anhilării particulelor instabile generalizate.
   • Partea imagistică: la exterior, fenomenul apare ca zgomot tensorial de fond care ridică fundalul difuz, cu spectru neted și izotropie ridicată.
     Prin urmare: două fețe ale aceleiași monede—sursa de buget versus aspectul observabil.
6. Așteptări privind spectrul, polarizarea și variabilitatea
   • Spectru: aproximativ o lege de putere netedă sau o curbură blândă, fără linii înguste; diferențele între regiuni cerești sunt mici și evoluează lent.
   • Polarizare: polarizare netă scăzută din cauza cumulării multor surse; creștere ușoară pe zonele de margine cu forfecare puternică și câmpuri magnetice mai aliniate.
   • Variabilitate: stabil pe ani; după fuziuni majore sau episoade de jeturi poate apărea o ridicare slabă și întârziată (mai întâi zgomotul, apoi răspunsul gravitațional treptat).

III. Predicții testabile și verificări încrucișate (legate de observații)

• P1 | Criteriul spectrului de putere unghiular
  Predicție: puterea la unghiuri mici este semnificativ mai mică decât în modelele cu „surse punctuale nerezolvate”; la unghiuri mari panta este netedă și lină.
  Test: compararea spectrelor de putere unghiulare din câmpuri adânci cu extrapolări bazate pe surse punctuale; un spectru mai plat la scară mică susține zgomotul tensorial de fond.
• P2 | Criteriul netezimii spectrale
  Predicție: spectrul mediat pe cer nu are linii înguste și prezintă o curbură blândă; indicii spectrali diferă puțin între regiuni.
  Test: ajustări comune pe mai multe frecvențe care confirmă „neted—lent variabil” în locul sumei mai multor mecanisme înguste.
• P3 | Criteriul covarianței slabe (cu relieful gravitației tensoriale statistice)
  Predicție: baza difuză corelează slab pozitiv cu hărțile de lentilare gravitațională φ/κ și cu forfecarea cosmică.
  Test: corelație încrucișată cu aceste hărți; coeficienți pozitivi mici, mai puternici în medii active, sunt în acord cu așteptarea.
• P4 | Succesiunea evenimentelor: întâi zgomotul, apoi gravitația
  Predicție: de-a lungul axelor de fuziune, pe fronturile de șoc și lângă jeturi puternice apare mai întâi o ușoară ridicare a bazei difuze (zgomot tensorial de fond), urmată de o adâncire lină în gravitația tensorială statistică.
  Test: monitorizare pe mai multe epoci pentru a compara schimbările radio difuze cu indicatori dinamici/lentilare, inclusiv întârzieri temporale.
• P5 | Polarizare netă scăzută
  Predicție: polarizarea netă la scară întregului cer rămâne redusă; crește doar ușor în brâiele cu amplificare geometrică.
  Test: hărți de polarizare pe câmp larg care să arate triada „scăzut—stabil—puțin mai mare la margini”.

IV. Comparație cu explicațiile tradiționale

• Nu „sunt ascunse mai multe beculețe”
  Dacă ar domina sursele punctuale nerezolvate, cerul ar fi mai granular decât se vede; numărările de surse și istoricul evolutiv nu susțin o populație atât de mare.
• Nici un singur „motor unificat”
  Mecanismele unice lasă adesea linii spectrale sau amprente de polarizare. În schimb, caracterul cu bandă largă, fără linii, și polarizarea netă scăzută se potrivesc mai bine cu imaginea „milioane de pachete neregulate care se însumează”.
• O singură imagine coerentă pentru multe trăsături
  Același traseu fizic explică în mod consecvent: creșterea luminozității, spectrul neted, izotropia ridicată, granularitatea slabă și covarianța slabă. Abordarea centrată pe mediu și statistică este mai economică și mai coerentă decât cârpirea separată a fiecărei anomalii.

V. Modelare și ajustare (ghid operațional)

1. Pași de lucru:
   • Curățarea prim-planului: tratarea uniformă a sincrotronului galactic, emisie „free–free”, praf și efecte ionosferice.
   • Șablon spațial cu două componente: „bază izotropă + șablon slab covariant cu relieful gravitației tensoriale statistice”.
   • Constrângeri spectrale: prioritate pentru o lege de putere netedă sau o curbură blândă; nu se permite dominanța componentelor înguste.
   • Controlul scărilor mici: folosirea spectrului de putere unghiular pentru a reduce „granulația de tip sursă punctuală” și a limita coada surselor nerezolvate.
   • Validare încrucișată: corelare spațială și temporală cu hărți φ/κ de lentilare, cu forfecarea cosmică și cu eșantioane de fuziuni, pentru confirmarea amplificării difuze.
2. Repere observaționale rapide:
   • Este spectrul de putere unghiular la scară mică mai plat decât extrapolările pentru surse punctuale?
   • Sunt spectrele multibandă netede și lent variabile?
   • Este corelația încrucișată slab pozitivă și mai puternică în medii active?
   • Rămâne polarizarea netă scăzută, cu o creștere ușoară doar la margini?

VI. O analogie apropiată

„Bâzâitul îndepărtat al traficului urban”
Nu auzi un singur motor, ci vuietul de joasă frecvență al nenumăratelor vehicule de departe. El ridică nivelul de zgomot, nu deranjează și rămâne stabil. „Excesul” radio difuz seamănă cu acest strat de bâzâit.

VII. Concluzii

• Atribuție fizică: surplusul din fundalul radio cosmic provine cel mai probabil din zgomotul tensorial de fond—o bază difuză ridicată de însumarea statistică, pe termen lung, a nenumărate pachete slabe cu bandă largă, eliberate la dezintegrarea sau anihilarea particulelor instabile generalizate.
• Relație spațială: semnalul este slab covariant cu relieful gravitației tensoriale statistice: puțin mai mare în zonele active, dar global neted pe cer.
• Schimbarea întrebării: de la „câte surse punctuale invizibile lipsesc?” la „ce fel de bază difuză construiește natural mediul când nașterea și dispariția sunt continue?”.
• Narațiune unificată: aceasta închide bucla cu Secțiunea 3.1 (curbe de rotație) și Secțiunile 2.1–2.5: faza de existență a particulelor instabile generalizate ridică „nivelul mării”—gravitația tensorială statistică; faza de dezintegrare seamănă zgomot—zgomotul tensorial de fond. Aceeași origine, covarianță slabă și posibilitate de testare empirică drept explicație unitară.