3.2 “Kelebihan” Latar Radio Kosmik: menaikkan dasar tanpa sumber titik tersembunyi

Beranda ／ Bab 3: alam semesta makroskopis

Terminologi. Di bagian ini kami menafsirkan “dasar” radio difus yang berlebih sebagai derau tensor lokal (TBN) yang timbul saat partikel takstabil terumumkan (GUP) terdekontruksi/terani-hilasi dan menyuntikkan energi ke medium. Rata-rata gravitasi tensorial statistik (STG) menyediakan “topografi” yang berkovariansi lemah. Setelah penyebutan pertama ini, kami hanya memakai istilah lengkap.

I. Fenomena dan persoalan

1. Dasar yang berlebih.
   Setelah sumber radio yang bisa dipilah—galaksi, kuasar, jet, sisa supernova—kami kurangi satu per satu, masih tersisa pendar difus seluruh langit yang lebih tinggi, seolah ada “lapisan bawah” yang menopang peta.
2. Halus dan pita lebar.
   Dasar ini halus secara sudut, hampir tanpa butiran kecil; spektrumnya lebar dan tanpa garis sempit—bukan paduan suara dari satu jenis mesin.
3. Mengapa “tambah banyak sumber kecil” gagal.
   • Hukum jumlah–fluks yang diperlukan akan menambah daya skala kecil melebihi observasi.
   • Jumlah total dan evolusi yang dituntut tidak cocok dengan hitungan survei terdalam.
4. Ciri tambahan.
   • Isotropi kuat (naik sedikit hanya di lingkungan sangat aktif).
   • Polarisasi bersih rendah (geometri emisi tak searah; fase saling meniadakan).
   • Stabil dalam waktu (dasar difus yang terata-ratakan jangka panjang).

Inti: sinyal ini lebih mirip dasar benar-benar difus, bukan tumpukan “bohlam kecil tak terlihat”.

II. Penjelasan fisika

1. Gambar dasar: “datang–pergi” partikel takstabil terumumkan.
   Di Laut Energi, partikel takstabil terumumkan berulang kali muncul singkat lalu terdekontruksi/terani-hilasi. Tiap kejadian melepas paket lemah, pita lebar, rendah koherensi; satuan kecil, jumlah sangat banyak.
2. Derau tensor lokal: menumpuk paket menjadi dasar.
   Banyak paket independen menjumlah secara statistik di ruang–waktu sehingga terbentuk dasar difus, pita lebar, rendah koherensi—derau tensor lokal. Ini secara alami cocok dengan “kelebihan”:
   • Lebih terang tanpa menyilaukan: penjumlahan mengangkat dasar tanpa menumbuhkan simpul terang padat.
   • Spektrum halus: paket tak beraturan, bukan transisi tetap atau metronom tunggal.
   • Isotropi kuat: lahir–mati terjadi hampir di mana-mana dan rata pada skala kosmik.
   • Kovariansi lemah dengan struktur: bukan pancaran terarah keluarga sumber tertentu; hanya lemah mengikuti topografi gravitasi tensorial statistik.
3. Mengapa radio paling peka.
   Interferometer radio paling efektif mengintegrasikan daya pita lebar rendah koherensi, menumpuk banyak paket lemah yang jauh menjadi dasar terukur. Pada frekuensi lebih tinggi, debu dan hamburan lebih mudah menutupi penjumlahan ini.
4. Kovariansi lemah tetapi nyata dengan gravitasi tensorial statistik.
   Aktivitas partikel takstabil terumumkan mengikuti fusi, jet, dan geser kuat. Karena itu amplitudo rata-rata derau tensor lokal sedikit berombak bersama topografi gravitasi tensorial statistik: agak lebih terang di daerah aktif, namun tetap halus setelah dirata skala besar.
5. Buku energi dan buku citra selaras.
   • Energi: surplus terang dipasok injeksi kontinu saat dekontruksi/ani-hilasi partikel takstabil terumumkan.
   • Citra: tampilannya dasar difus yang terangkat, halus, pita lebar, isotropik—derau tensor lokal.
6. Rincian yang diharapkan: spektrum, polarisasi, variabilitas.
   • Spektrum: hukum pangkat halus atau lengkung ringan; tanpa garis sempit; beda antarzona kecil.
   • Polarisasi: bersih rendah karena banyak penyumbang tak berkorelasi; naik tipis hanya di tepi yang medan/geser sejajar.
   • Variabilitas: stabil jangka panjang; setelah fusi/jet besar, ada kenaikan tertunda yang lemah (sisi “derau lebih dulu”).

III. Prediksi teruji dan silang-bukti

• P1 | Spektrum daya sudut.
  Prediksi: daya skala kecil jauh di bawah model “sumber tak terurai”; skala besar berupa tanjakan halus.
  Uji: bandingkan CℓC_\ellCℓ​ peta dalam dengan ekstrapolasi sumber titik; skala kecil yang lebih halus mendukung derau tensor lokal.
• P2 | Kehalusan spektral.
  Prediksi: spektrum rata-rata langit tanpa garis sempit dan berlengkung lembut; indeks berbeda sedikit antarzona.
  Uji: fitting multiband yang memilih “halus–bertahap” dibanding campuran mekanisme sempit.
• P3 | Kovariansi lemah dengan gravitasi tensorial statistik.
  Prediksi: korelasi silang kecil-positif dengan peta lensa ϕ/κ\phi/\kappaϕ/κ dan geser kosmik.
  Uji: hitung korelasi dengan ϕ/κ\phi/\kappaϕ/κ dan shear; koefisien kecil-positif, lebih kuat di zona aktif, sesuai harapan.
• P4 | Urutan peristiwa: derau dulu, traksi kemudian.
  Prediksi: di sepanjang sumbu fusi, depan kejut, dan sekitar jet, kenaikan halus derau tensor lokal mendahului pendalaman gravitasi tensorial statistik.
  Uji: pemantauan multi-epok untuk membandingkan perubahan radio difus dengan jeda dinamis/lensa.
• P5 | Polarisasi bersih rendah.
  Prediksi: polarisasi keseluruhan rendah; naik sedikit hanya di pita tepi yang cerah secara geometrik.
  Uji: peta polarisasi bidang lebar menampilkan triad “rendah–stabil–tepi sedikit naik”.

IV. Dibandingkan pendekatan klasik

• Bukan “lautan lampu kecil” tersembunyi.
  Penjumlahan sumber tak terurai akan menambah butiran berlebih dan bertentangan dengan hitungan dalam serta evolusi yang masuk akal.
• Bukan satu mesin tunggal.
  Mekanisme tunggal biasanya menyisakan garis atau sidik polarisasi; di sini dasar lebar, tanpa garis, dan polarisasi rendah cocok dengan superposisi paket tak teratur yang tak terbilang.
• Satu gambar, banyak ciri.
  Proses medium–statistik yang sama menjelaskan kenaikan terang, spektrum halus, isotropi tinggi, butiran lemah, dan kovariansi lemah—lebih hemat daripada tambalan ad hoc.

V. Pemodelan dan fitting (panduan operasional)

1. Langkah-langkah.
   • Pembersihan foreground: perlakukan sinkrotron/free–free/debu Galaksi dan ionosfer secara seragam.
   • Model spasial dua komponen: dasar isotropik + templat yang berkovariansi lemah dengan topografi gravitasi tensorial statistik.
   • Prior spektral: hukum pangkat halus atau lengkung lembut; larang komponen garis sempit dominan.
   • Kendali skala kecil: gunakan spektrum daya sudut untuk meredam “granularitas sumber titik” dan membatasi ekor tak terurai.
   • Verifikasi silang: co-map/co-epoch dengan ϕ/κ\phi/\kappaϕ/κ, shear, dan sampel fusi untuk memeriksa kopling ruang–waktu.
2. Pemeriksaan cepat.
   • Apakah CℓC_\ellCℓ​ skala kecil lebih halus daripada ekstrapolasi sumber titik?
   • Apakah spektrum multiband halus dan bertahap?
   • Apakah korelasi silang kecil-positif dan lebih kuat di zona aktif?
   • Apakah polarisasi bersih rendah, hanya tepi yang naik?

VI. Analogi

Dengung lalu lintas kota yang jauh. Yang terdengar bukan satu mesin, melainkan gumam rendah ribuan kendaraan: dasar derau naik, tidak menusuk, dan stabil. “Kelebihan” radio difus bertingkah serupa.

VII. Kesimpulan

• Penyebab fisik: “kelebihan” latar radio paling baik dibaca sebagai dasar difus yang terangkat oleh derau tensor lokal, dipasok jumlah statistik jangka panjang paket lemah dan lebar yang dilepas saat dekontruksi/ani-hilasi partikel takstabil terumumkan.
• Relasi spasial: derau tensor lokal berkovariansi lemah dengan topografi gravitasi tensorial statistik—sedikit lebih tinggi di area aktif, namun tetap halus di seluruh langit.
• Perubahan pertanyaan: bukan “berapa banyak sumber titik tak terlihat tersisa”, melainkan “dasar difus apa yang secara alami dibangun medium di bawah lahir–mati berkelanjutan?”.
• Gambar yang konsisten: bersama 3.1 dan 2.1–2.5, loop yang sama tertutup: selama hidup, partikel takstabil terumumkan menarik Laut (gravitasi tensorial statistik); saat dekontruksi, ia menambah derau (derau tensor lokal). Dua sisi, satu asal, kovariansi lemah, dan kesatuan yang dapat diuji.