Restricciones en los parámetros cosmológicos a partir de CMB y 2dFGRS: Implicancias para modelos inflacionarios. Ariel Guillermo Sánchez IATE, Observatorio.

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1 Restricciones en los parámetros cosmológicos a partir de CMB y 2dFGRS: Implicancias para modelos inflacionarios. Ariel Guillermo Sánchez IATE, 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)

2 Los datos: CMB

3 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.

4 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

5 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

6 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:

7 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.

8 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.

9 Resultados: implicancias para modelos inflacionarios

10 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. Seis parámetros: el índice espectral escalar.

11 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios.

12 Seis parámetros: el índice espectral escalar. Los resultados para el índice escalar son sólo marginalmente consistentes con n s = 1 al 95% c.l. -CMB: - CMB + 2dFGRS:

13 Resultados: CMB+2dFGRS

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15 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. Modos tensoriales: Estos parámetros están relacionados con los “párámetros de flujo del horizonte” (Mukanov et al., 1992):

16 Resultados: CMB+2dFGRS

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18 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. Power law inflation: el factor de escala a crece como t p. Existe una relación entre r y n s : -CMB: -CMB + 2dFGRS:

19 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. Power law inflation: el factor de escala a crece como t p. Existe una relación entre r y n s : Los valores de   y   están en acuerdo con estos modelos

20 Resultados: 2dFGRS vs. SDSS CMB:  m = 0.237  0.055 CMB+2dFGRS:  m = 0.237  0.020 CMB+SDSS:  m = 0.317  0.035

21 Conclusiones Encontramos fuerte evidencia de una desviación de la invariancia en escala ( n s < 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.

22 “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

23 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. - ???

24 Resultados: CMB+2dFGRS

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27 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. 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:

28 Resultados: CMB+2dFGRS

29 Los datos: CMB

30 Los datos: 2dFGRS

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32 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. b5b6 bb  dm  DE mm nsns  t 0 /Gyr 88 h z re

33 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. Modos tensoriales: Estos parámetros están relacionados a los “Horizon flow parameters” (Mukanov et al., 1992): -CMB: - CMB + 2dFGRS: Las restricciones en el valor de r son:

34 Lo que viene … Los datos: CMB+2dFGRS El método. Resultados: - El índice espectral. - Modos tensoriales. - La curvatura espacial. - 2dFGRS vs. SDSS Conclusiones.

35 Resultados: Implicancias para modelos inflacionarios. Modos tensoriales: Estos parámetros están relacionados a los “Horizon flow parameters” (Mukanov et al., 1992): -CMB: - CMB + 2dFGRS: Las restricciones en el valor de n s son: