Investigação da distribuição de matéria escura através de seus efeitos como lentes gravitacionais

Resumo

A maior parte da matéria no Universo é escura e sua distribuição em galáxias, aglomerados e super-estruturas afeta gravitacionalmente a propagação da radiação eletromagnética. Portanto, as imagens da pouca matéria luminosa presente no Universo são distorcidas por uma componente cuja natureza e contribuição é fonte de grande debate na literatura. O presente projeto visa usar os efeitos de lente gravitacional gerados pela distribuição inomogênea de matéria no Universo para estudar esta distribuição. Utilizaremos o efeito de distorção forte por galáxias de tipo jovem e por aglomerados de galáxias, o que produz imagens múltiplas, arcos e anéis luminosos de fontes de fundo, para estimar a massa dessas lentes gravitacionais. Paralelamente, outras medidas de massa serão também obtidas por métodos distintos (dinâmico raios-X, cisalhamento, etc). Uma análise conjunta das estimativas independentes de massas será feita dentro de um formalismo Bayesiano para determinar estatisticamente quantidades de interesse astrofísico e cosmológico, como por exemplo, o perfil de densidade das lentes gravitacionais. Este é um teste fundamental para o modelo de matéria escura fria e para os cenários de formação de estrutura. Também investigaremos o potencial de mapas de convergência (um efeito de lentes fracas) para caracterizar a estrutura em larga escala do Universo e a abundância de aglomerados de galáxias. Em particular, faremos estudos de viabilidade e previsões com respeito ao Dark Energy Survey, um grande projeto internacional que possui participação brasileira. (AU)