A tensão de H0: status das observações e perspectivas futuras

• Processo: 22/16790-0
• 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 - Astronomia - Astrofísica Extragaláctica
• Pesquisador responsável: Luis Raul Weber Abramo
• Beneficiário: Victor Roberto Soares da Silva
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Ondas gravitacionais Cosmologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Distâncias cosmológicas | modelos cosmológicos | Ondas gravitacionais | Parâmetro de Hubble | Cosmologia

Resumo

O problema de $H_0$, isto é, a tensão entre as medidas locais (diretas) e a altos redshifts (indiretas) do parâmetro de Hubble-Lemaître, está se configurando como um dos principais desafios da cosmologia moderna.Neste projeto de Iniciação Científica o aluno deverá primeiro ser introduzido à Cosmologia. Após essa fase formativa o aluno vai se aprofundar no tema das medidas locais de $H_0$ por meio de velas-padrão e a ``escada de distâncias cósmicas''. Numa segunda fase o aluno vai se aprofundar no estudo da Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (RCF), de forma a compreender como esse observável pode também vincular o parâmetro de Hubble, com uma precisão ainda maior que as medidas locais. Em particular, o estudante deve ser capaz de calcular $\theta_{dec}$, a escala angular do horizonte acústico na época do desacoplamento da matéria/radiação (em $z\simeq 1089$), que é um parâmetro medido com alta precisão e que vincula a história de expansão cósmica antes e depois do desacoplamento.Em seguida, o bolsista vai também estudar de que forma as observações de contrapartidas óticas de fontes de ondas gravitacionais, tais como colisões de estrelas de nêutrons (Kilonovas), podem também servir para vincular a taxa de expansão.Na fase final do Projeto de Pesquisa o aluno vai estudar modelos que tentam aliviar a tensão de $H_0$, como por exemplo os modelos de {\it Early Dark Energy} (energia escura precoce).