بقعة باردة في إشعاع الشمس

أحد التفسيرات المحتملة للبقعة الباردة هو وجود فراغ هائل بيننا وبين إشعاع الخلفية الكونية الميكروي البدائي . يمكن رصد منطقة أبرد من خطوط الرؤية المحيطة بها في حال وجود فراغ كبير، إذ يُؤدي هذا الفراغ إلى زيادة التداخل بين تأثير ساكس-وولف المتكامل "في المراحل المتأخرة" وتأثير ساكس-وولف "العادي". ^{[ 10 ]} سيكون هذا التأثير أقل بكثير لو لم تكن الطاقة المظلمة تُوسّع الفراغ أثناء مرور الفوتونات عبره. ^{[ 11 ]}

وجد رودنيك وآخرون ^{[ 12 ]} انخفاضًا في عدد المجرات في مسح NVSS باتجاه البقعة الباردة، مما يشير إلى وجود فراغ كبير. ومنذ ذلك الحين، شككت بعض الدراسات الإضافية في تفسير "الفراغ العملاق". فقد وُجد أن الارتباط بين انخفاض NVSS والبقعة الباردة ضعيف باستخدام تحليل إحصائي أكثر تحفظًا ^{[ 13 ]} . كما لم يجد مسح مباشر للمجرات في عدة حقول مربعة الشكل مساحتها درجة واحدة داخل البقعة الباردة أي دليل على وجود فراغ عملاق ^{[ 14 ]} . ومع ذلك، لم يُستبعد تفسير الفراغ العملاق تمامًا؛ فهو لا يزال مثيرًا للاهتمام، نظرًا لأن الفراغات العملاقة تبدو قادرة على التأثير بشكل ملحوظ على إشعاع الخلفية الكونية الميكروي ^{[ 9 ] [ 15 ] [ 16 ].}

أظهرت دراسة أجريت عام 2015 وجود فراغ هائل يبلغ قطره 1.8 مليار سنة ضوئية ، ويقع مركزه على بعد 3 مليارات سنة ضوئية من مجرتنا باتجاه البقعة الباردة، ومن المرجح أنه مرتبط بها. ^{[ 11 ]} وهذا يجعله أكبر فراغ تم رصده، وأحد أكبر التراكيب المعروفة. ^{[ 17 ] [ ملاحظة 2 ]} كما أظهرت قياسات لاحقة لتأثير ساكس-وولف وجوده المحتمل. ^{[ 18 ]}

على الرغم من وجود فراغات كبيرة معروفة في الكون، إلا أن وجود فراغ كهذا يتطلب حجماً هائلاً للغاية لتفسير البقعة الباردة، ربما أكبر بألف مرة من حجم الفراغات النموذجية المتوقعة. سيبعد هذا الفراغ ما بين 6 و10 مليارات سنة ضوئية ، ويبلغ قطره قرابة مليار سنة ضوئية، وربما يكون وجوده في البنية الكونية واسعة النطاق أكثر استبعاداً من وجود البقعة الباردة التي رصدها مرصد WMAP في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي البدائي.

أشارت دراسة أجريت عام 2017 ^{[ 19 ]} إلى أن الدراسات الاستقصائية لم تظهر أي دليل على أن الفراغات المرتبطة في خط الرؤية يمكن أن تكون قد تسببت في ظهور البقعة الباردة لإشعاع الخلفية الكونية الميكروي، وخلصت إلى أنه قد يكون لها أصل بدائي.

من الأمور المهمة لتأكيد أو استبعاد تأثير ساكس-وولف المتكامل في وقت متأخر هو توزيع كتلة المجرات في المنطقة، حيث يتأثر تأثير ساكس-وولف المتكامل بانحياز المجرات الذي يعتمد على توزيعات الكتلة وأنواع المجرات. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

في ديسمبر 2021، قدم مسح الطاقة المظلمة (DES)، من خلال تحليل بياناته، المزيد من الأدلة على وجود علاقة بين الفراغ العظيم إريدانوس والبقعة الباردة في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي. ^{[ 22 ] [ 23 ]}

في أواخر عام 2007، جادل ( كروز وآخرون ) ^{[ 24 ]} بأن البقعة الباردة قد تكون ناتجة عن بنية كونية ، وهي بقايا تحول طوري في الكون المبكر. وقد طُرحت تفسيرات أخرى تستند إلى عيوب كونية، مثل ذوبان حلقة خيطية كونية . ^{[ 25 ]}

تزعم لورا ميرسيني-هوتون، في ادعاء مثير للجدل ، أن البقعة الباردة قد تكون بصمة كون آخر خارج كوننا، ناجمة عن التشابك الكمي بين الأكوان قبل انفصالها بفعل التضخم الكوني . ^{[ 3 ]} وقد وضع باحثون آخرون نماذج للبقعة الباردة باعتبارها نتيجة محتملة لتصادمات الفقاعات الكونية، وذلك أيضاً قبل التضخم. ^{[ 26 ] [ 27 ] [ 19 ]}

أظهر تحليل حسابي متطور (باستخدام تعقيد كولموغوروف ) وجود بقعتين باردتين، شمالية وجنوبية، في بيانات الأقمار الصناعية: ^{[ 28 ]} "...من بين المناطق ذات العشوائية العالية، توجد شذوذة جنوبية غير غاوسية، وهي البقعة الباردة، مع وجود طبقات متوقعة للفراغات. كما تم الكشف عن وجود نظيرتها، وهي بقعة باردة شمالية ذات خصائص عشوائية متطابقة تقريبًا، بين مناطق أخرى منخفضة الحرارة." ومع ذلك، وباستثناء البقعة الباردة الجنوبية، فشلت الطرق الإحصائية المختلفة عمومًا في تأكيد وجود بقعة باردة شمالية. ^{[ 29 ]} لوحظ أن "خريطة K" المستخدمة للكشف عن البقعة الباردة الشمالية تحتوي على ضعف مقياس العشوائية المقاس في النموذج القياسي . يُعتقد أن هذا الاختلاف ناتج عن العشوائية التي تُدخلها الفراغات (حيث يُعتقد أن الفراغات غير المحسوبة هي سبب زيادة العشوائية عن النموذج القياسي). ^{[ 30 ]}

تُعتبر البقعة الباردة شاذة بشكل أساسي لأنها تبرز بشكل واضح مقارنةً بالحلقة الساخنة نسبيًا المحيطة بها؛ ولا يُعدّ وجودها أمرًا غير مألوف إذا اقتصرنا على حجمها وبرودتها فقط. ^{[ 6 ]} من الناحية التقنية، يعتمد اكتشافها وأهميتها على استخدام مرشح مُعاوَض ، مثل موجة القبعة المكسيكية، لتحديدها.