Estudo das propriedades do universo utilizando dados da radiação cósmica de fundo e de traçadores da estrutura em grande escala

Resumo

Medidas recentes de diferentes observáveis cosmológicos, como Supernovas do tipo Ia, Radiação Cósmica de Fundo (RCF), Oscilações Acústicas de Bárions (OAB), entre outros, permitem discriminar entre modelos cosmológicos, e indicam que o modelo favorecido é o LCDM. Ainda assim, diversas questões permanecem em aberto, dentre elas: Como se estrutura o Universo em grande escala? Ele é homogêneo e isotrópico como esperado pelo Princípio Cosmológico? A distribuição espacial de matéria está mesmo de acordo com o previsto por simulações cosmológicas? Com o objetivo de explorar algumas destas perguntas, o presente projeto apresenta três linhas de pesquisa bastante complementares, delimitadas aqui pelo o conjunto de dados que será utilizado. As duas primeiras, com grande intercessão, visam analisar a distribuição espacial de matéria luminosa, em especial a forma como ela se aglomera em regiões de alta e baixa densidade, em diferentes intervalos de redshift. Nosso objetivo será estudar a forma com a qual a matéria luminosa permite traçar a distribuição de matéria escura no Universo, o que será feito utilizando catálogos de galáxias e mapas de intensidade da emissão HI (dados e simulações). No que se refere às medidas de HI, iremos explorar especificamente o caso científico do telescópio BINGO, projetado para fazer a primeira detecção de OAB em radiofrequências, e que tem grande parte da sua instrumentação e pipeline de análise de dados sendo desenvolvidos no INPE. Por fim, a terceira linha de pesquisa compreende a análise estatística rigorosa das anisotropias do campo de temperatura da RCF, explorando as anomalias observadas nesta distribuição. Em especial investigaremos como uma destas anomalias, o chamado Cold Spot, apareceria nos futuros dados de polarização das RCF.