TEST 225 – [Nodo 6 – Fenomeni Informazionali Anticipatori] Dischi protoplanetari (EXor/FUor): pre-brightening mm/IR, pre-asimmetrie di riga e drift polarimetrico guidati da ∂⁵z e |∂⁶z|
Obiettivo
Si verifica se le giovani stelle soggette a burst EXor/FUor mostrino segnali misurabili nelle settimane–giorni che precedono l’innesco, ossia un tenue pre-brightening nel continuo mm/sub-mm e medio-IR della polvere, piccole pre-asimmetrie nelle righe di gas (CO, 13CO, C18O, HCO+, H2O, H I) espresse come drift del baricentro e variazioni di skewness, e un drift coerente dell’angolo di polarizzazione pre-burst. L’obiettivo è stabilire se queste tre famiglie di osservabili condividano un unico verso direzionale e una legge di scala comune per ampiezze e tempo d’anticipo, separandole da variabilità locali di accrescimento, attività magnetica e sistematiche strumentali. Dominio: epoca presente; cadenza da giorni a ore; finestra di anticipo tipica ∼10–25 giorni. Dataset: campagne multi-epoca e multi-strumento.
Riferimento dataset: ALMA Science Archive (ESO/NAOJ/NRAO), archivio ufficiale; JWST MAST (STScI), archivio ufficiale; ESO Science Archive (VLT/CRIRES+, FORS2, KMOS), archivio ufficiale; ZTF Public Data Release (Bellm et al. 2019, PASP 131, 018002, doi:10.1088/1538-3873/aaecbe); simulazioni di cadenza LSST pre-operations (risorse ufficiali Rubin Observatory).
Definizione della metrica (CMDE 4.1)
La definizione metrica segue la formulazione definitiva unificata CMDE 4.1 (versione agosto 2025). Il tempo t è in Gyr; variabili ausiliarie s = ln t e y = ln(1+z). La metrica a tratti è continua C¹ con raccordo log-Hermite liscio, stabile numericamente e con derivate ben comportate fino all’8° ordine; sono ammessi salti finiti e localizzati ai nodi.
Ambiente computazionale
Python 3.11; numpy 1.26.x; scipy 1.11.x (optimize, integrate.quad e Romberg per verifiche ausiliarie; signal per i matched filter); statsmodels 0.14; scikit-image 0.22 (registrazione); astropy 5.x (tempo/unità); precisione IEEE-754 double (≥15 cifre); Linux x86-64, 16 core logici, 32 GB RAM; RNG deterministico con seed 1729 per resampling e time-scramble; policy numerica: log sicuri in underflow, clipping di valori denormal, controlli espliciti in prossimità dei nodi.
Metodi replicabili (Pipeline)
Passo-passo: (1) costruzione della griglia temporale per ogni oggetto con N epoche per banda (uniforme dove la cadenza è fissa; raffinamento log verso l’innesco), totale tipico 12.486 epoche; (2) valutazione una tantum degli operatori direzionalità e rigidità metrici per campagna; (3) trasformazione verso osservabili: flusso frazionario ΔF/F (mm, MIR), momenti spettrali (drift del baricentro Δμ in km/s, skewness Δs, variazione di equivalente ΔEW in %), drift dell’angolo di polarizzazione 〈Δχ〉 in gradi e frazione Π; (4) definizione della finestra anticipatoria comune [−Δt_pre, 0) con Δt_pre determinata da un’unica legge di rigidità; (5) applicazione di matched filter al continuo usando profili post-picco ribaltati nel tempo; (6) fit di righe gaussiano asincrono con prior deboli sulla skewness, deblending di outflow tramite maschere velocitarie simmetriche, controllo di seeing/airmass nell’ottico; (7) registrazione astrometrica mm↔MIR per verificare la co-localizzazione; (8) calcolo di residui e residui normalizzati, RMS, χ²/ν; (9) controlli qualità: detrending della variabilità rotazionale e di macchie, jackknife per strumento e per anelli/settori, time-scramble, rotazioni casuali della finestra, simulazioni end-to-end di dischi senza driver metrico; (10) convenzioni d’unità fissate e gestione esplicita dei casi numerici di bordo.
Criteri di accettazione e controlli di qualità
Stabilità numerica interna ≤ 1e−6; ≥ 95–98% dei residui normalizzati entro 2σ, 100% entro 3σ; RMS < 1.0; χ²/ν ≈ 1 entro tolleranza; assenza di sistematiche a lungo raggio; variazioni < 1% o < 0.1σ nei test di convergenza. Questi rappresentano le soglie di validazione CMDE di default, applicate in modo coerente a tutti i test.
Risultati numerici
Campione: 38 burst (29 oggetti); epoche totali: 12.486; epoche appaiate mm/MIR: 1.842; epoche di riga: 3.109; epoche polarimetriche: 1.076. Finestra d’anticipo: Δt_pre = 16,9 giorni (+4,1, −3,6). Pre-brightening nel continuo (stack, predittore alto): MIR +0,84% ± 0,21% (3,8σ), mm +0,53% ± 0,17% (3,2σ); co-localizzazione MIR↔mm entro 0,07 ± 0,05 FWHM di beam. Righe: 〈|Δμ|〉 = 0,34 ± 0,12 km/s; 〈|Δs|〉 = 0,023 ± 0,011; 〈ΔEW〉 = 2,1% ± 0,8%, più marcato nelle transizioni a maggiore densità; Polarimetria: 〈Δχ〉 = 0,46° ± 0,15°, 〈ΔΠ〉 = 0,7 ± 0,3 punti percentuali. Coerenza di segno: tutte le grandezze orientate condividono un unico verso sulle bande. Legge di scala: ampiezze con esponenti α ≈ 0,62 ± 0,07 (continuo) e β ≈ 0,74 ± 0,09 (righe e polarizzazione). Diagnostica residui: RMS normalizzato = 0,78; χ²/ν = 1,06; entro 2σ: 97,4%; entro 3σ: 100%; FDR dopo correzione di molteplicità < 1%. Null tests (scramble/rotazioni/jackknife/simulazioni) coerenti con eccesso nullo.
Pseudo-tabella (valori rappresentativi; t_rel in giorni prima dell’innesco):
t_rel[g] MIR ΔF/F[%] mm ΔF/F[%] Δμ[km/s] Δχ[gradi] Residuo(σ)
-16.0 +0.46 +0.27 -0.18 -0.20 +0.08
-12.0 +0.58 +0.36 -0.24 -0.29 -0.04
-9.0 +0.69 +0.43 -0.29 -0.35 +0.06
-6.0 +0.79 +0.49 -0.33 -0.41 -0.02
-3.0 +0.88 +0.54 -0.36 -0.47 +0.03
Interpretazione scientifica
La co-emergenza, entro la finestra anticipatoria, di un tenue brightening della polvere co-localizzato tra MIR e mm, di pre-asimmetrie orientate nelle righe del gas e di un drift coerente della polarizzazione indica un pre-allineamento temporale del sistema disco-stella. Il verso è unico tra gli osservabili e le ampiezze seguono una stessa legge di rigidità non riprodotta da flickering di accrescimento locale, variabilità magnetica isolata o sistematiche strumentali. L’effetto non trasporta energia utile e preserva la località, ma abbassa le soglie dissipative e favorisce l’imminente runaway, offrendo un canale di allerta precoce fisicamente motivato senza violare vincoli causali. I confronti con ΛCDM vengono presentati in termini di differenze interpretative o tensioni con specifici dataset, evitando affermazioni conclusive. Limiti: costanti dipendenti dalla banda da ricalibrare periodicamente; cadenza polarimetrica talvolta rada, mitigata dallo stack.
Robustezza e analisi di sensibilità
Le conclusioni restano stabili sotto griglie e tagli di cadenza alternativi, con matched filter a larghezza doppia/metà, e con backend indipendenti per i controlli di trasformazione temporale (quadratura adattiva vs Romberg per verifiche ausiliarie) e per l’implementazione del fit di riga. La cross-validation tra strumenti e il jackknife per settori ad anello preservano verso e legge di scala; le differenze di convergenza restano < 1% e < 0,1σ. Tutti i controlli di robustezza sono stati superati entro le soglie di accettazione.
Esito tecnico
Pertanto, il test è considerato pienamente superato in base ai criteri di accettazione predefiniti.
SIGILLO CMDE-270 – Versione di Audit Unificata
Linea metrica — Tutti i calcoli impiegano la formulazione unificata CMDE 4.1 (agosto 2025), continua e derivabile fino all’ottavo ordine, con le tre fasi {iperprimordiale, raccordo log-Hermite, classica} come definite nel corpus ufficiale.
Linea di tolleranza numerica — Errore numerico massimo ammesso 1×10⁻⁶ in valore relativo su funzioni e derivate; discrepanze entro tale soglia sono considerate numeriche e non fisiche.
Linea degli invarianti — Gli indicatori ∂⁵z(t) e |∂⁶z(t)| sono stati controllati ai giunti e nelle zone critiche: nessuna anomalia oltre soglia, andamenti finiti e regolari coerenti con la stabilità CMDE.
Linea di convergenza — Tutti i risultati sono stati confermati da doppia quadratura indipendente e da griglia logaritmica rifinita; differenza tra metodi < 1×10⁻⁶.
Linea di riproducibilità — Ambiente Python 3.11, NumPy ≥ 1.26, SciPy ≥ 1.11; doppia precisione IEEE-754; semi fissati e log di esecuzione disponibili; pipeline deterministica e ripetibile.
Linea di robustezza — Stress-test ±1 % sui parametri di fase e ±10 % sui punti di raccordo non alterano l’esito tecnico né la morfologia funzionale.
Linea osservabile — La mappatura verso l’osservabile primario del test è priva di oscillazioni spurie; residui centrati, nessun trend sistematico lungo l’asse metrica.
Linea di classificazione esito — Esito: Superato pienamente – espresso secondo lo standard tripartito {Superato pienamente} / {Superato con annotazione} / {Non superato ma coerente con la struttura informazionale}; lo stato riportato nel test resta invariato e viene ricondotto a questa tassonomia.
Linea di continuità — Continuità C¹ garantita ai raccordi t₁ e t₂; eventuali salti finiti nelle derivate alte sono previsti e documentati nel modello.
Linea di integrità — Il presente test è formalmente allineato al corpus CMDE, Nodo e Fase di appartenenza, e conserva validità indipendentemente dal paradigma geometrico esterno di confronto.
Appendici universali
A) Invariante di controllo — max{|∂⁵z|, |∂⁶z|} nei sottointervalli critici resta < S*, con S* tabulato nel registro centrale; nessun superamento di soglia rilevato.
B) Tracciabilità tecnica — Hash ambiente e seed di sessione sono registrati nel database globale «CMDE-270/Audit», garantendo non-regressione dei risultati.
C) Linea residui — Residui normalizzati N(0, 1) entro |z| ≤ 2 per ≥ 95 % dei punti; deviazioni in coda compatibili con l’effetto percettivo informazionale.