Determinación de parámetros cosmológicos usando oscilaciones acústicas de bariones en cartografiados fotométricos de galaxias

Abstract

El descubrimiento de la materia oscura y la energía oscura en el siglo XX ha supuesto una revolución para la cosmología y nos ha permitido entender que la contribución de las estrellas y los planetas al contenido energético del Universo es despreciable. La naturaleza de estas dos componentes es completamente desconocida y entenderla es uno de los interrogantes más importantes a los que se enfrenta la física a principios del siglo XXI. Las principales técnicas de estudio de la energía oscura son el diagrama de Hubble de Supernovas tipo Ia, la tomografía de la distribución de materia usando lentes gravitacionales (Weak Lensing), la abundancia de cúmulos de galaxias y las Oscilaciones Acústicas de Bariones (BAO, siglas de Baryonic Acoustic Oscillations), en las que se centra esta tesis. Estas representan una sobreabundancia de materia a una escala característica, debido a la propagación de ondas sonoras en el Universo primitivo. Su medida se efectúa usando la distribución de materia visible. La evolución temporal de dicha escala es función de los parámetros cosmológicos. En esta tesis se presenta una nueva técnica para determinar la escala BAO que se podría aplicar en cualquier cartografiado de galaxias con suficiente estadística. Esta técnica ha sido probada en simulaciones de DES y con los datos reales de SDSS, demostrando que es viable y consiguiendo resultados competitivos. En el capítulo 2 se describirá con más detalle el modelo estándar ΛCDM, así como las medidas de distancias y la formación de estructuras en el Universo. El capítulo 3 está dedicado a las Oscilaciones Acústicas de Bariones y su uso como observable cosmológico en cartografiados de galaxias. Finalmente, en el capítulo 4 se presentará el método para la extracción de información cosmológica a partir de cartografiados fotométricos, para terminar con los resultados obtenidos con las simulaciones del Dark Energy Survey en el capítulo 5, y con los datos del Sloan Digital Sky Survey en el capítulo 6.