Técnicas estatísticas para levantamentos futuros: extraindo física fundamental da estrutura em larga escala (2021)
- Authors:
- Autor USP: GUANDALIN, CAROLINE MACEDO - IF
- Unidade: IF
- Sigla do Departamento: FMA
- DOI: 10.11606/T.43.2021.tde-20052022-114747
- Subjects: ESTRUTURA DO UNIVERSO; RADIOTELESCÓPIOS; RELATIVIDADE (FÍSICA); UNIVERSO PRIMORDIAL
- Keywords: ESTRUTURA EM LARGA ESCALA DO UNIVERSO; EFEITOS RELATIVÍSTICOS; ESPECTRO DE POTÊNCIAS; BISPECTRO; REDSHIFTS FOTOMÉTRICOS; LARGE-SCALE STRUCTURE OF THE UNIVERSE; RELATIVISTIC EFFECTS; POWER SPECTRUM; BISPECTRUM; PHOTOMETRIC REDSHIFTS
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: As últimas décadas trouxeram um desenvolvimento sem precedentes para a cosmologia através de mapas cada vez mais detalhados da radiação cósmica de fundo. Contudo, por representar uma informação essencialmente bidimensional, a quantidade de informação disponível é menor do que a obtida através dos mapas tridimensionais extraídos com levantamentos de galáxias. A distribuição de matéria escura inferida por esses levantamentos depende do processo altamente não-linear de colapso gravitacional, que pode ser incorporado na sua descrição através de simulações de $N$-corpos (geralmente Newtonianas) até escalas da ordem de dezenas de Mpc. Em contraste, escalas maiores (centenas de Mpc) são livres de efeitos astrofísicos e podem ser trabalhadas de forma acurada com teoria de perturbações. Nessas escalas podemos vincular a física do universo primordial através de características específicas deixadas nas estatísticas de $n$-pontos dos traçadores da matéria (e.g. galáxias e halos) e obter novos efeitos gravitacionais através da conexão entre a teoria e os observáveis (fundamentalmente dados em termos do redshift e ângulos de observação no céu). Primeiramente, exploramos as anisotropias da distribuição de halos de matéria escura devidas aos efeitos relativísticos que emergem ao conectarmos o redshift observado com o fornecido teoricamente pela relatividade geral.Focamos no dipolo do espectro de potência (estatística de 2-pontos) cruzado entre halos de diferentes massas de uma simulação de $N$-corpos relativística no limite de campos fracos. Apresentamos, em todos os detalhes, a sequência de como extrair parâmetros essenciais para descrever esse efeito, como modelá-lo e interpretá-lo no cone de luz observado. Do ponto de vista observacional, enquanto desejamos obter redshifts altamente precisos, através de levantamentos espectroscópicos, também desejamos cobrir o maior volume possível para alcançarmos as escalas onde efeitos relativísticos e não-Gaussianidades primordiais (característica de modelos inflacionários, por exemplo) podem ser observados. Contudo, ao trabalharmos com traçadores discretos da matéria, devemos ter uma densidade suficiente de objetos para que o sinal das funções de $n$-pontos supere o ruído. Esses volumes podem ser densamente mapeados através dos chamados levantamentos fotométricos, ao custo da precisão espectroscópica dos redshifts. Como segundo objetivo, desejamos calibrar os chamados redshifts fotométricos utilizando a correlação entre galáxias e mapas de intensidade de hidrogênio neutro. Avaliamos a capacidade do bispectro (estatística de 3-pontos) em recuperar os parâmetros da distribuição de redshift e comparamos com o espectro de potências, verificando como o método depende da contaminação em primeiro plano presente nos mapas de intensidade para ambos os casos.
- Imprenta:
- Data da defesa: 14.12.2021
- Este periódico é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
GUANDALIN, Caroline Macedo. Técnicas estatísticas para levantamentos futuros: extraindo física fundamental da estrutura em larga escala. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20052022-114747/. Acesso em: 18 out. 2024. -
APA
Guandalin, C. M. (2021). Técnicas estatísticas para levantamentos futuros: extraindo física fundamental da estrutura em larga escala (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20052022-114747/ -
NLM
Guandalin CM. Técnicas estatísticas para levantamentos futuros: extraindo física fundamental da estrutura em larga escala [Internet]. 2021 ;[citado 2024 out. 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20052022-114747/ -
Vancouver
Guandalin CM. Técnicas estatísticas para levantamentos futuros: extraindo física fundamental da estrutura em larga escala [Internet]. 2021 ;[citado 2024 out. 18 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-20052022-114747/ - Não-Gaussianidades primordiais: teoria e perspectiva para observações
- Observing relativistic features in large-scale structure surveys – II. Doppler magnification in an ensemble of relativistic simulations
- Clustering redshifts with the 21cm-galaxy cross-bispectrum
- Bispectrum estimation in multi-tracer maps of large-scale structure
- Observing relativistic features in large-scale structure surveys - I. Multipoles of the power spectrum
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.43.2021.tde-20052022-114747 (Fonte: oaDOI API)
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