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O campo de maré como mediador do spin dos halos de matéria escura e de seu bias

Processo: 20/10520-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2020
Vigência (Término): 31 de outubro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica Extragaláctica
Pesquisador responsável:Luis Raul Weber Abramo
Beneficiário:Beatriz Tucci Schiewaldt
Instituição-sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Assunto(s):Cosmologia (astronomia)   Matéria escura   Halo galáctico

Resumo

A dependência do bias de halos de matéria escura com o seu spin para uma massa fixa é conhecida por spin bias. Embora os halos mais massivos de maior spin tenham um bias maior do que os seus correspondentes de mesma massa, o efeito se inverte para os halos de menores massas. Esse cenário complexo foi recentemente esclarecido pela aluna, demonstrando que a inversão do spin bias pode ser completamente explicada pela população de halos splashback -- i.e., halos que em algum momento do passado estiveram no interior do raio de virial de um outro halo (tipicamente muito mais massivo), mas acabaram saindo deste. O fato de que os halos splashback causam a inversão do spin bias foi primeiramente descoberto pela estudante durante o seu projeto de Iniciação Científica (com bolsa da FAPESP, Proc. 2018/17688-9) e recentemente se tornou um artigo (Tucci et al. 2020, submetido à revista MNRAS). A estudante comprovou que, quando essa população específica é excluída da amostra, somente o spin bias intrínseco permanece, i.e., um bias maior para os halos de maior spin. O objetivo desse projeto é investigar as origens físicas do spin bias usando o campo de maré (ou tidal field, que é uma das propriedades do ambiente do halo) como um mediador entre o spin do halo e o seu bias. A fim de conectar o spin do halo ao seu bias em um único modelo analítico, vamos investigar o papel do campo de maré na determinação do momento angular do halo, assim como a relação do campo de maré com o bias em larga-escala. Também vamos explorar como esse mecanismo, que é normalmente estudado em simulações de N-corpos, pode ser extendido para galáxias no contexto da conexão entre halos e galáxias e de formação de galáxias. Finalmente, estudaremos possíveis consequências para a cosmologia observacional. (AU)

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