Publication: New techniques for an optimal cosmological exploitation of galaxy surveys
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Publication Date
2018-05-16
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Universidad Complutense de Madrid
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Abstract
The emergence of the current cosmological model, which we know as Lambda Cold Dark Matter(ΛCDM), and the sophistication of the experiments with which we observe the Universe enabled the actual era of precision cosmology. This is because thedevelopment of technology together with the accurate predictions of multiple cosmological observables by ΛCDM opened the possibility of determining the properties of the Universe in detail. Nonetheless, there are still some challenges in this model, e.g. to unveil the nature of Dark Matter(DM) and to explain the cause behind the accelerated expansion of the universe. To enlighten these issues, tens of observatories and scientific instruments are built all over the world, and they will produce newer and preciser galaxy surveys. These future surveys will sample large volumes of the universe with unprecedented precision. The cosmological information extracted from them will no longer be dominated by statistical errors, and thus systematic errors will become the main source of uncertainty. These errors arise from an incorrect interpretation of the data and/or an imprecise modelling of the effect of observational techniques on the results. Moreover, they will have to be correctly accounted for in order to unbiasedly obtain cosmological information from future surveys and to fully exploit them...
El desarrollo del modelo cosmológico actual, que denominamos Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM), y la evolución de los experimentos con los que observamos el Universo iniciaron la actual era de la cosmología de precisión. Esto es debido a que ΛCDM realiza predicciones detalladas de diferentes observables en el universo cercano y lejano, lo que unido al progreso en la técnica, habilitó determinar detalladamente las propiedades del cosmos. Sin embargo, este modelo cuenta todavía con algunos problemas abiertos, como encontrar la naturaleza de la Materia Oscura (DM, Dark Matter) o descubrir qué produce la expansión acelerada del universo. En aras de solventarlos, decenas de observatorios astronómicos e instrumentos científicos se están construyendo por todo el mundo, y estos posibilitarán nuevos y más precisos cartografiados de galaxias. Estos futuros cartografiados mapearán con exquisito detalle grandes volúmenes cosmológicos, lo que les permitirá, al extraer información cosmológica de las observaciones, reducir al mínimo las incertidumbres estadísticas. Así, los errores sistemáticos se convertirán en la principal fuente de inexactitud, donde estos emergen de interpretar erróneamente los datos o de desconocer de forma específica el impacto de las técnicas observacionales en ellos. Además, estas inexactitudes deben ser correctamente modelados para no introducir sesgos al extraer parámetros cosmológicos de los cartografiados y aprovecharlos de forma óptima...
El desarrollo del modelo cosmológico actual, que denominamos Lambda Cold Dark Matter (ΛCDM), y la evolución de los experimentos con los que observamos el Universo iniciaron la actual era de la cosmología de precisión. Esto es debido a que ΛCDM realiza predicciones detalladas de diferentes observables en el universo cercano y lejano, lo que unido al progreso en la técnica, habilitó determinar detalladamente las propiedades del cosmos. Sin embargo, este modelo cuenta todavía con algunos problemas abiertos, como encontrar la naturaleza de la Materia Oscura (DM, Dark Matter) o descubrir qué produce la expansión acelerada del universo. En aras de solventarlos, decenas de observatorios astronómicos e instrumentos científicos se están construyendo por todo el mundo, y estos posibilitarán nuevos y más precisos cartografiados de galaxias. Estos futuros cartografiados mapearán con exquisito detalle grandes volúmenes cosmológicos, lo que les permitirá, al extraer información cosmológica de las observaciones, reducir al mínimo las incertidumbres estadísticas. Así, los errores sistemáticos se convertirán en la principal fuente de inexactitud, donde estos emergen de interpretar erróneamente los datos o de desconocer de forma específica el impacto de las técnicas observacionales en ellos. Además, estas inexactitudes deben ser correctamente modelados para no introducir sesgos al extraer parámetros cosmológicos de los cartografiados y aprovecharlos de forma óptima...
Description
Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Astrofísica y Ciencias de la Atmósfera, leída el 27/07/2017