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Título: Testes cosmológicos aplicados a modelos de energia escura
Título(s) alternativo(s): Applied tests cosmological dark energy models
Autor(es): Moura, Ícaro Kennedy Francelino
Palavras-chave: Testes cosmológicos;Modelos de energia escura;H(z);Supernova Ia;Razão CMB/BAO;XCDM;Modelo GS;Matriz de Fisher
Data do documento: 2-Mar-2016
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: MOURA, Ícaro Kennedy Francelino. Testes cosmológicos aplicados a modelos de energia escura. 2016. 98f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: A significant observational effort has been directed to investigate the nature of the so-called dark energy. In this dissertation we derive constraints on dark energy models using three different observable: measurements of the Hubble rate H(z) (compiled by Meng et al. in 2015.); distance modulus of 580 Supernovae Type Ia (Union catalog Compilation 2.1, 2011); and the observations of baryon acoustic oscilations (BAO) and the cosmic microwave background (CMB) by using the so-called CMB/BAO of six peaks of BAO (a peak determined through the Survey 6dFGS data, two through the SDSS and three through WiggleZ). The statistical analysis used was the method of the χ2 minimum (marginalized or minimized over h whenever possible) to link the cosmological parameter: m, ω and δω0. These tests were applied in two parameterization of the parameter ω of the equation of state of dark energy, p = ωρ (here, p is the pressure and ρ is the component of energy density). In one, ω is considered constant and less than -1/3, known as XCDM model; in the other the parameter of state equantion varies with the redshift, where we the call model GS. This last model is based on arguments that arise from the theory of cosmological inflation. For comparison it was also made the analysis of model CDM. Comparison of cosmological models with different observations lead to different optimal settings. Thus, to classify the observational viability of different theoretical models we use two criteria information, the Bayesian information criterion (BIC) and the Akaike information criteria (AIC). The Fisher matrix tool was incorporated into our testing to provide us with the uncertainty of the parameters of each theoretical model. We found that the complementarity of tests is necessary inorder we do not have degenerate parametric spaces. Making the minimization process we found (68%), for the Model XCDM the best fit parameters are m = 0.28 ± 0, 012 and ωX = −1.01 ± 0, 052. While for Model GS the best settings are m = 0.28 ± 0, 011 and δω0 = 0.00 ± 0, 059. Performing a marginalization we found (68%), for the Model XCDM the best fit parameters are m = 0.28 ± 0, 012 and ωX = −1.01 ± 0, 052. While for Model GS the best settings are M = 0.28 ± 0, 011 and δω0 = 0.00 ± 0, 059.
metadata.dc.description.resumo: Grandes esforços observacionais têm sido direcionados para investigar a natureza da chamada energia escura. Nesta dissertação derivamos vínculos sobre modelos de energia escura utilizando três diferentes observáveis: medidas da taxa de expansão H(z) (compiladas por Meng et al. em 2015); módulo de distância de 580 Supernovas do Tipo Ia (catálogo Union Compilation 2.1, 2011); e as observações do pico de oscilação de bárions (BAO) e a radiação cósmica de fundo (CMB) utilizando a chamada razão CMB/BAO, que relaciona 6 picos de BAO (um pico determinado através dos dados do Survey 6dFGS, dois através do SDSS e três através do WiggleZ). A análise estatística utilizada foi o método do χ2 mínimo (marginalizado ou minimizado sobre h sempre que possível) para vincular os parâmetro cosmológicos: Ωm, ΩΛ, ω e δω0. Esses testes foram aplicados em duas parametrizações do parâmetro ω da equação de estado da energia escura, p=ωρ (aqui, p é a pressão e ρ é a densidade de energia da componente). Numa, ω é considerado constante e menor que -1/3, conhecido como modelo XCDM; na outra parametrização, o parâmetro da equação de estado varia com o redshift, no qual o chamamos de Modelo GS. Esta última parametrização é baseada em argumentos que surgem da teoria da inflação cosmológica. Para efeitos de comparação também foi feita a análise do modelo ΛCDM. A comparação dos modelos cosmológicos com as diferentes observações leva a diferentes melhores ajustes. Assim, para classificar a viabilidade observacional dos diferentes modelos teóricos, utilizamos dois critérios de informação, ou seja, o critério de informação bayesiana (BIC) e o critério de informação Akaike (AIC). A ferramenta matriz de Fisher foi incorporada aos nossos testes para nos fornecer a incerteza dos parâmetros de cada modelo teórico. Verificamos que a complementariedade dos testes é necessária para não termos espaços paramétricos degenerados. Fazendo o processo de minimização encontramos, dentro da região de 1σ (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos parâmetros são Ωm=0,28±0,012 e ωX=-1,01±0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes são Ωm=0,28±0,011 e δω0=0,00±0,059. E realizando uma marginalização encontramos, dentro da região de 1σ (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos parâmetros são Ωm=0,28±0,012 e ωX=-1,01±0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes são Ωm=0,28±0,011 e δω0=0,00±0,059.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/21086
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