Restricciones en los parámetros cosmológicos a partir de CMB y 2dFGRS: Implicancias para modelos...

Restricciones en los parámetros cosmológicos a partir de CMB y 2dFGRS: Implicancias para

modelos inflacionarios.

Ariel Guillermo SánchezIATE, Observatorio Astronómico de Córdoba

C.M. Baugh, W.J. Percival, J. Peacock, N.D. Padilla, S. Cole, C. Frenck & P. Norberg

Cosmological parameters from CMB measurements and the final 2dFGRS power

spectrum

(astro-ph/0507583)

Los datos: CMB

Los datos: CMB

• El espectro de potencias de las fluctuaciones en temp. (TT)

- WMAP, ACBAR, VSA, CBI en el rango 2 < l <1800.

• El espectro de potencias de temperatura-polarización (TE)

- WMAP en el rango 2 < l < 450.

• El 2dFGRS es el catálogo de galaxias completo más grande en la actualidad con aprox. 250K objetos.

• Cole et al. (2005) determinaron su espectro de potencias.

• El espectro de potencias de las galaxias difiere del predicho por la teoría de perturbaciones lineales.

Los datos: 2dFGRS

Los datos: 2dFGRS

•Para Modelar estos efectos:

- Aplicamos el enfoque de Cole et al. (2005) para corregir por no-linealidad y bias dependiente de la escala:

donde A = 1.4 y Q = 4.6

- Restringimos el análisis a 0.02 h Mpc-1 < k < 0.15 h Mpc-1

)(11

)(2

kPAk

QkkP lingal

El Método: Los parámetros cosmológicos.

• parámetros que describen el universo homogéneo:

• Cuatro parámetros que describen las fluctuaciones

• Un parámetro que describe el trayecto hasta nosotros:

• A partir de éstos pueden derivarse otras cantidades:

dmdmdmbb fhh /,, 22

KDEDE w ,,

ts n

st

n

ss k

krA)k(P

k

kA)k(P

00

trem nmtzh ,,,,,, 08

El Método: MCMC

• Para explorar el espacio de parámetros utilizamos MCMC (CosmoMC, CAMB)

• Los cálculos se llevaron a cabo en la “Cosmology Machine” de la universidad de Durham.

• Más de 30 años de tiempo de CPU.

Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios.

• El caso mas simple: 5 parámetros.

• Este modelo “minimalista” da una excelente descripción de las observaciones.

• Gran acuerdo entre CMB y 2dFGRS.

),,,,( sDEdmb AP

Resultados: implicancias para modelos inflacionarios


• Seis parámetros: el índice espectral escalar.

),,,,,( ssDEdmb AnP


• Seis parámetros: el índice espectral escalar.

• Los resultados para el índice escalar son sólo marginalmente consistentes con ns = 1 al 95% c.l.

),,,,,( ssDEdmb AnP

)054.0(023.0)040.0(023.0

)110.0(033.0)052.0(033.0

954.0

970.0

s

s

n

n-CMB:

- CMB + 2dFGRS:

Resultados: CMB+2dFGRS


• Modos tensoriales:

• Estos parámetros están relacionados con los “párámetros de flujo del horizonte” (Mukanov et al., 1992):

),,,,,,( rAnP ssDEdmb

1

1

21

28/

16

21

rn

r

n

t

s


%)(.r 95520

033003309940 .

.s .n

028002809790 .

.s .n

%)(.r 95410


00800008201 01230 .

..

040004002 0040 .

..


• Power law inflation: el factor de escala a crece como tp.

• Existe una relación entre r y ns:

-CMB:

-CMB + 2dFGRS:

10

11

i

p

i

0094.00092.0

010.0010.0

9762.0

978.0

s

s

n

n

)1(8 snr

%)95(31.0r


• Power law inflation: el factor de escala a crece como tp.

• Existe una relación entre r y ns:

• Los valores de yestán en acuerdo con estos modelos

10

11

i

p

i

)1(8 snr

040004002

16332

00800008201

0040

8101230..

.

.

.

p.

Resultados: 2dFGRS vs. SDSS

CMB: m = 0.237 0.055 CMB+2dFGRS: m = 0.237 0.020 CMB+SDSS: m = 0.317 0.035

Conclusiones

• Encontramos fuerte evidencia de una desviación de la invariancia en escala ( ns < 1 al 95% c.l.).

• Hay un excelente acuerdo entre los resultados obtenidos en los casos CMB y CMB+2dFGRS.

• Los resultados son consistentes con el modelo de power law inflation.

• Existe tensión entre los resultados obtenidos utilizando SDSS. En particular inferimos un valor de m inferior a 0.3.

“Imaginé la primera mañana del tiempo, imaginé a mi Dios confiando el mensaje a la piel viva de los jaguares,.... Imaginé esa red de tigres, ese caliente laberinto de tigres, dando horror a los prados y a los rebaños para conservar un dibujo. “

La escritura de Dios, J. L. Borges

Conclusiones

• Vivimos en una era de oro de la cosmología.

• La cosmología NO está resuelta: no conocemos las respuestas correctas pero sí las preguntas correctas.

• Futuras observaciones forzarán aún mas los modelos, quizás encontremos algunas sorpresas. - Mas observaciones de WMAP y PLANCK (2010). - Medición de la polarización en el CMB. - Catálogos de galaxias en alto redshift: DEEP2, HST, UKIDDS, etc. - Satélites para detección de SNIa: SNAP, etc. - ???


• Monomial inflation: potenciales de la forma V .

• Pueden obtenerse restricciones en y el número de “e-foldings” N mediante:

• Estas restricciones son:-CMB:

- CMB + 2dFGRS:

11

4

3

1

2

1

N

27.2

33.2

Los datos: CMB

Los datos: 2dFGRS


b5 b6

b

dm

DE

m

ns

t0 /Gyr

8

h

zre



• Estos parámetros están relacionados a los “Horizon flow parameters” (Mukanov et al., 1992):


%)95(41.0

%)95(52.0

r

r-CMB:

- CMB + 2dFGRS:

1

1

21

28/

16

21

rn

r

n

t

s

• Las restricciones en el valor de r son:

Lo que viene …

• Los datos: CMB+2dFGRS

• El método.

• Resultados: - El índice espectral. - Modos tensoriales. - La curvatura espacial. - 2dFGRS vs. SDSS

• Conclusiones.



• Estos parámetros están relacionados a los “Horizon flow parameters” (Mukanov et al., 1992):


028.0028.0

033.0033.0

979.0

994.0

s

s

n

n-CMB:

- CMB + 2dFGRS:

1

1

21

28/

16

21

rn

r

n

t

s

• Las restricciones en el valor de ns son:

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