Modelagem ab initio de levantamentos cosmológicos de múltiplos traçadores

Resumo

O maior problema da cosmologia atual é compreender o que está causando a aceleração cósmica: se uma nova forma de matéria/energia, à qual chamamos de energia escura, ou se alguma modificação nas leis da gravidade, que se comportaria de modo diverso da Relatividade Geral para distâncias cosmológicas. O grande investimento em novos instrumentos astronômicos significa um crescimento dramático da quantidade e qualidade de dados cosmológicos com os quais poderemos contar em poucos anos. A riqueza e complexidade desses novos dados, que naturalmente incluem múltiplos traçadores das estruturas em grandes escalas, exige o desenvolvimento de novas ferramentas para extrair o máximo de informação das observações. Este projeto tem como objetivo realizar uma simulação completa, {\it ab initio}, de um levantamento cosmológico, desde as propriedades mais básicas do catálogo de galáxias e outros objetos, até chegarmos nos vínculos em parâmetros cosmológicos. Esse “forward modeling” vai levar em conta, principalmente, as incertezas na seleção e classificação de objetos (separação estrela/quasar/galáxia), nos redshifts (em particular nos redshifts fotométricos em caso de {\it surveys} fotométricos), e na função de seleção. Uma das aplicações mais claras é o do levantamento J-PAS, que por depender de “pseudo-espectros” (imagens em filtros de banda estreita) entregará um catálogo de objetos que não têm tipos e redshifts perfeitamente caracterizados: ao invés, cada objeto individual identificado terá uma longa lista de probabilidades associadas. Nosso objetivo é simular de que modo esse novo tipo de dado pode ser utilizado em Cosmologia, em particular na determinação das oscilações acústicas de bárions e na detecção das distorções de redshift.