Espectro de potência angular de galáxias e lenteamento da radiação cósmica de fundo: validação das bibliotecas CCL e numcosmo

Abstract

Com o aumento do volume de dados observacionais obtidos por levantamentos astronômicos e a melhora na precisão desses dados, os erros estatísticos nas estimativas de parâmetros cosmológicos e astrofísicos vêm sendo superados pelos erros sistemáticos. Para melhor restringir esses parâmetros e minimizar o impacto dos erros sistemáticos nas análises, além do cálculo do espectro de potência angular de uma certa sonda cosmológica,uma outra ferramenta vem ganhando importância: o espectro cruzado de potência angular entre sondas de diferentes naturezas. Além disso, com a melhor precisão dos dados, é necessário também que os cálculos numéricos tenham precisão suficiente para que erros numéricos não interfiram nas análises dos dados, de forma que a comparação e validação de diferentes bibliotecas computacionais é essencial para garantir tal precisão. Nestetrabalho, tratamos do cálculo teórico dos auto-espectros e espectro cruzado de potênciaangular de galáxias e do lenteamento gravitacional da radiação cósmica de fundo (Cosmic Microwave Background - CMB). Para tanto, fazemos uma revisão bibliográfica do modelo cosmológico padrão a fim de obter o espectro de potência linear de matéria. Em seguida,abordamos o cálculo da correlação de dois pontos e, consequentemente, do espectro de potência angular. Discutimos, então, dois traçadores de matéria: distribuição de galáxias e o lenteamento da CMB. Finalmente, realizamos o cálculo numérico dos auto-espectrose do espectro cruzado utilizando as bibliotecas de programação Core Cosmology Library(CCL) e Numerical Cosmology (NumCosmo), as quais são utilizadas pela colaboração Dark Energy Science Collaboration do Legacy Survey of Space and Time (DESC/LSST).Calculamos, então, a diferença relativa entre os resultados de ambas as bibliotecas e discutimos a precisão numérica desses cálculos.