3.2 L’“eccesso” del fondo radio cosmico: alzare il basale senza sorgenti puntiformi nascoste

Indice ／ Capitolo 3: universo macroscopico

Terminologia. In questa sezione interpretiamo il “basale” radio diffuso in eccesso come rumore tensoriale locale (TBN) prodotto quando particelle instabili generalizzate (GUP) si deconstruiscono o si annichilano e iniettano energia nel mezzo. L’intensità media della gravità tensoriale statistica (STG) fornisce una “topografia” che co-varia debolmente. Dopo queste prime occorrenze useremo solo le forme estese. Inoltre menzioniamo una volta la radiazione cosmica di fondo a microonde (CMB) e le reti di temporizzazione di pulsar (PTA); poi adotteremo solo le forme estese.

I. Fenomeno e nodo aperto

1. Un basale che avanza.
   Anche sottraendo le sorgenti risolte — galassie, quasar, getti, resti di supernova — resta una brillantezza diffusa all-sky più alta del previsto, come se una base ampia sostenesse la mappa.
2. Liscio e a banda larga.
   Il basale è angolarmente liscio, con scarsa granulosità fine; lo spettro è ampio e privo di linee strette: non un coro mosso da un “motore unico”.
3. Perché “aggiungere più sorgenti puntiformi” non regge.
   • La legge numero–flusso richiesta inietterebbe troppa potenza alle piccole scale, in contrasto con le osservazioni.
   • I conteggi e l’evoluzione richiesti non concordano con i survey ultraprofondi.
4. Tratti addizionali.
   • Isotropia elevata (solo lievi rialzi in ambienti molto attivi).
   • Bassa polarizzazione netta (geometrie non allineate, fasi che si cancellano).
   • Stabilità temporale (basale diffuso mediato nel lungo periodo).

Idea chiave: si comporta come un fondo davvero diffuso, non come la somma di “microlampade invisibili”.

II. Lettura fisica

1. Figura di base: il “via vai” delle particelle instabili generalizzate.
   Nella Mare di Energia, le particelle instabili generalizzate vengono estratte, sopravvivono poco, poi si deconstruiscono/annichilano. Ogni deconstruzione rilascia un pacchetto debole, ampio e poco coerente; il singolo pesa poco, il numero è enorme.
2. Rumore tensoriale locale: impilare pacchetti fino a fare un basale.
   Miriadi di pacchetti indipendenti si sommano statisticamente nello spazio-tempo e producono un fondo diffuso, ampio e poco coerente — il rumore tensoriale locale. Questo spiega naturalmente l’eccesso:
   • Più luminoso senza abbagliare: la somma alza il basale senza creare nodi densi e brillanti.
   • Spettro liscio: pacchetti irregolari, non transizioni fisse o un metronomo comune.
   • Isotropia forte: nascita e morte avvengono quasi ovunque e si mediano su tempi cosmologici.
   • Covariazione debole con la struttura: l’emissione non segue una famiglia orientata; co-varia solo debolmente con la topografia della gravità tensoriale statistica.
3. Perché la radio è la banda più sensibile.
   Gli interferometri radio integrano al meglio potenza ampia e poco coerente, accumulando molti pacchetti deboli e lontani in un basale misurabile. Alle frequenze più alte, polvere e scattering mascherano più facilmente tali somme.
4. Covariazione debole ma reale con la gravità tensoriale statistica.
   L’attività delle particelle instabili generalizzate segue fusioni, getti e forti cisagli. Perciò l’ampiezza media del rumore tensoriale locale ondula leggermente con la topografia della gravità tensoriale statistica: un po’ più alta in zone attive, ma liscia a grande scala.
5. Due bilanci che tornano: energia e immagine.
   • Energia: il surplus di brillantezza nasce dall’iniezione continua durante deconstruzione/annichilazione delle particelle instabili generalizzate.
   • Immagine: l’aspetto è un basale diffuso elevato, liscio, a banda larga e isotropo — rumore tensoriale locale.
     Conclusione: due facce della stessa medaglia; una spiega il budget, l’altra l’aspetto.
6. Dettagli attesi: spettro, polarizzazione, variabilità.
   • Spettro: legge di potenza liscia o curvatura dolce; niente linee strette; differenze regionali contenute.
   • Polarizzazione: netta bassa per contributori non correlati; lievi rialzi solo dove il cisagliamento allinea i campi.
   • Variabilità: stabile a lungo; dopo grandi fusioni/getti, lievi rialzi ritardati (la faccia “rumore prima”).

III. Previsioni verificabili e controlli incrociati

• P1 | Spettro angolare.
  Previsione: potenza alle piccole scale molto sotto i modelli “sorgenti non risolte”; alle grandi scale rampa liscia.
  Verifica: confrontare i CℓC_\ellCℓ​ di mappe profonde con le estrapolazioni di puntiformi; piccole scale più lisce favoriscono il rumore tensoriale locale.
• P2 | Levigatezza spettrale.
  Previsione: spettri medi privi di linee e a curvatura dolce; indici con poca variazione regionale.
  Verifica: fit multibanda che privilegiano “liscio e graduale” rispetto a mix di meccanismi stretti.
• P3 | Covariazione debole con la gravità tensoriale statistica.
  Previsione: correlazione incrociata piccola e positiva con mappe ϕ/κ\phi/\kappaϕ/κ di lente e con lo shear cosmico.
  Verifica: correlare con ϕ/κ\phi/\kappaϕ/κ e shear; coefficiente debolmente positivo, più alto in zone attive.
• P4 | Sequenza degli eventi: rumore prima, trazione dopo.
  Previsione: lungo assi di fusione, fronti d’urto e dintorni di getti, un lieve rialzo del rumore tensoriale locale precede l’approfondimento della gravità tensoriale statistica.
  Verifica: monitoraggi multi-epoca per confrontare variazioni in radio diffusa con ritardi dinamici e di lente.
• P5 | Polarizzazione netta bassa.
  Previsione: polarizzazione globale bassa, con piccoli rialzi solo in bande di bordo illuminate geometricamente.
  Verifica: cartografie wide-field che mostrino il trittico “bassa – stabile – bordi in lieve aumento”.

IV. Confronto con letture tradizionali

• Non è un mare di microluci nascoste.
  Una pura somma di puntiformi granulerebbe troppo la mappa e confliggerebbe con conteggi profondi ed evoluzioni plausibili.
• Non è un “motore unico”.
  Un singolo meccanismo tende a lasciare linee o firme polarizzate; qui il basale ampio, senza linee e poco polarizzato concorda con la sovrapposizione di pacchetti irregolari innumerevoli.
• Un’unica figura spiega molti tratti.
  Lo stesso processo medio-statistico spiega l’aumento di brillantezza, lo spettro liscio, l’alta isotropia, la bassa granularità e la covariazione debole — più economico dei rattoppi ad hoc.

V. Modellazione e fit (guida operativa)

1. Passi.
   • Pulizia del primo piano: trattare in modo omogeneo sincrotrone/free–free/polvere galattici ed effetti ionosferici.
   • Modello spaziale bi-componente: basale isotropo + dima che co-varia debolmente con la topografia della gravità tensoriale statistica.
   • Priors spettrali: legge di potenza liscia o curvatura dolce; vietare componenti dominanti a linea stretta.
   • Vincolo alle piccole scale: usare lo spettro angolare per sopprimere la “granularità da puntiformi” e limitare la coda non risolta.
   • Cross-check: co-map e co-epoca con ϕ/κ\phi/\kappaϕ/κ, shear e campioni di fusioni per verificare l’accoppiamento spazio–tempo.
2. Controlli rapidi.
   • I CℓC_\ellCℓ​ alle piccole scale sono più lisci dell’estrapolazione da puntiformi?
   • Gli spettri multibanda sono lisci e graduali?
   • La correlazione incrociata è debolmente positiva e più forte in zone attive?
   • La polarizzazione netta è bassa, con rialzi solo ai bordi?

VI. Analogia

Traffico lontano di una città. Non si sente un singolo motore, ma il brontolio grave di migliaia di auto: il basale di rumore sale, non punge e resta stabile. L’“eccesso” radio diffuso si comporta allo stesso modo.

VII. Conclusioni

• Causa fisica: l’“eccesso” del fondo radio si comprende meglio come un basale diffuso alzato dal rumore tensoriale locale, alimentato dalla somma statistica di lungo periodo di pacchetti deboli e ampi emessi durante la deconstruzione/annichilazione di particelle instabili generalizzate.
• Relazione spaziale: il rumore tensoriale locale co-varia debolmente con la topografia della gravità tensoriale statistica — un po’ più alto in zone attive, ma liscio sull’intero cielo.
• Cambio di domanda: non “quante puntiformi invisibili mancano”, ma “che basale diffuso costruisce spontaneamente il mezzo sotto nascita–morte continua?”.
• Figura coerente: insieme a 3.1 e 2.1–2.5 si chiude lo stesso anello: in vita, le particelle instabili generalizzate tirano la Mare (gravità tensoriale statistica); nella deconstruzione, aggiungono rumore (rumore tensoriale locale). Due facce, un’origine, covariazione debole e unità verificabile.