Formação de estruturas no universo e teorias efetivas

• Processo: 22/16792-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Luis Raul Weber Abramo
• Beneficiário: Matheus Balisa Pauliquevis
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Formação de estruturas Teorias efetivas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: formacão de estruturas | teorias efetivas | Cosmologia; Teorias Efetivas

Resumo

A formação das estruturas em grandes escalas é uma das bases mais fundamentais da cosmologia moderna.O estudo da formação de estruturas passa principalmente pela ferramenta da função de correlação de dois pontos ou, de modo equivalente, do espectro de potência (a função de correlação no espaço de Fourier).Um dos testes mais importantes da cosmologia é a comparação dos nossos cálculos dessas funções de dois pontos com as observações de levantamentos de galáxias e também com os resultados de simulações numéricas.Porém, em geral há uma simplificação importante que é feita de modo a calcular essa estatística, na qual as posições das duas galáxias são tomadas como correspondendo ao mesmo instante (ou seja, assume-se que todos os pontos estão na mesma hipersuperfície de tempo constante). Evidentemente, essa hipótese de trabalho não é condizente com a realidade, na qual as observações são realizadas no nosso cone de luz passado.Essa distinção é relevante porque as funções de 2 pontos, e em particular o espectro de potência das galáxias, têm se tornado cruciais para testar o nosso modelo cosmológico com precisão cada vez maior.Por outro lado, cálculos cada vez mais precisos dessas funções de correlação podem ser feitos de diferentes maneiras, em particular por meio da teoria de perturbações ou da Teoria Efetiva das estruturas em grandes escalas. Neste projeto vamos introduzir o estudante a alguns tópicos em Cosmologia e Formação de Estruturas, em particular a teoria de perturbações.Num estágio mais avançado, o aluno deve trabalhar com teorias efetivas no contexto de formação de estruturas em grandes escalas, com atenção ao estudo das funções de dois pontos dependentes do tempo. Em particular, ao final desta Iniciação vamos analisar um potencial novo observável físico, que é o comutador da função de dois pontos para dois instantes de tempo diferentes: $C(\vec{k},\vec{k'};\eta_1,\eta_2) = \langle \delta(\vec{k},\eta_1)\delta(\vec{k'},\eta_2) - \delta(\vec{k},\eta_2)\delta(\vec{k'},\eta_1) \rangle \; $, tanto em teoria de perturbações quanto em teorias efetivas.