Formalismo para determinação da precisão de parâmetros cosmológicos a partir da análise da função de correlação angular

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Souza, Diogo Henrique Francis de
• Orientador(a): Santiago, Basilio Xavier
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Cosmologia; Galáxias; Transformada de Fourier
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/213428

Nesta dissertação analisamos o formalismo para se obter estimativas da precisão (ou barras de erro) de parâmetros cosmológicos que um dado survey fotométrico futuro tem potencial de restringir. Isso é feito por meio da função de correlação angular, a qual nos permite obter a matriz de covariância e por conseguinte a matriz de Informação de Fisher, cuja inversa possui a previsão destes erros. Utilizamos o Legacy Survey of Space and Time (LSST) como background para ilustrar algumas partes desse formalismo. Para o LSST, estudamos a função de distribuição de galáxias e a função de seleção fotométrica. Com isso, analisamos a função de correlação angular e o espectro de potência angular em termos dos parâmetros dessas funções, seus comportamentos em faixas de redshift, bem como em função de alguns parâmetros cosmológicos. Para atingir os objetivos supracitados, inicialmente introduzimos o modelo cosmológico padrão, baseado na métrica e equações de Friedmann-Robertson-Walker, e posteriormente estudamos a formação de estruturas no Universo no regime linear das pertubações. Dessa análise decorrem naturalmente a função de crescimento, a função de transferência e o espectro de potência. Isso nos levou a aprofundar o estudo do espectro de potência bem como da função de correlação espacial de dois pontos. Posteriormente consideramos as velocidades peculiares, o que nos levou ao efeito de distorção no espaço de redshift (RSD). Abordamos esse assunto em mais detalhes do que outros trabalhos. Posteriormente realizamos algumas das mesmas análises para a contraparte angular, isto é, a função de correlação angular e o espectro de potência angular. A partir dos coeficientes do contraste de densidade no espaço de Fourier com o efeito de RSD, obtivemos ambas as grandezas, função de correlação angular e espectro de potência angular. A partir dos coeficientes do contraste de densidade no espaço de Fourier com o efeito de RSD, obtivemos ambas as grandezas, função de correlação angular e espectro de potência angular, com o RSD embutido. Apresentamos o arcabouço estatístico no que concerne os surveys de galáxias. Para isso, começamos apresentando uma estimativa do espectro de potência e sua variância. Argumentamos que isso é um caso particular do estimador de Feldman, Kaiser & Peacock (FKP), generalizado no Apêndice desta dissertação. Apresentamos o método da Likelihood da qual decorrem naturalmente as matrizes de covariância, e portanto a matriz de Fisher, previamente citadas.