Sirenes escuras e estruturas em larga escala

• Processo: 24/04044-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Vigência (Início): 01 de julho de 2024
• Vigência (Término): 30 de junho de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica Extragaláctica
• Pesquisador responsável: Riccardo Sturani
• Beneficiário: Isabela Santiago de Matos
• Supervisor: Tessa Baker
• Instituição Sede: Instituto de Física Teórica (IFT). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São Paulo. São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Portsmouth, Inglaterra
• Vinculado à bolsa: 23/02330-0 - Sirenes padrão: escuro ou brilhante, BP.PD
• Assunto(s): Cosmologia Ondas gravitacionais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cosmologia | Standard sirens | Ondas gravitacionais

Resumo

Ondas gravitacionais (GWs) permitem a investigação do Universo em grandes escalas através de um novo canal de observações. Elas são, ao mesmo tempo, indicadores de distância e traçadores do campo de matéria subjacente. Foi demonstrado na literatura recente que o uso de sirenes padrão como novas velas padrão e em combinação com várias sondas cosmológicas é uma estratégia muito promissora para medir a constante de Hubble $H_0$ e eventuais desvios do modelo cosmológico padrão. O objetivo geral deste projeto é desenvolver sistematicamente métodos de última geração para extrair informações robustas e precisas sobre o modelo cosmológico, usando observações de ondas gravitacionais atuais e futuras com contrapartida eletromagnética (sirenes brilhantes) ou sem (escuras). Durante o projeto BEPE, pretendemos investigar um novo método estatístico baseado nas correlações cruzadas de binárias de buracos negros (BBH) com galáxias (e outros traçadores), que seja independente do modelo e que supere várias limitações do principais métodos atuais usando catálogos de galáxias. Esperamos obter uma medição precisa de $H_0$ com este método no momento dos detectores de GWs de terceira geração, como o Telescópio Einstein, e futuros levantamentos de galáxias. Propomos desenvolver ainda mais o método, que já está em estudo preliminar pelo nosso grupo, em todo o seu potencial; em seguida, compará-lo com os métodos existentes de sirenes escuras e aplicá-lo ao contexto de várias extensões do modelo $\Lambda$CDM, começando com a construção de previsões precisas para o grande número de observações de BBHs ($\mathcal{O}(10^ 5)$) esperado no futuro próximo.