Felipe Marín: Estudiando evolución cosmológica con diferentes tipos de galaxias

viernes, 7 de agosto de 2015

Felipe, co-fundador de Lukay, hizo su Licenciatura en Astronomía en la Universidad de Chile, y en Junio del 2010 obtuvo su Doctorado en la Universidad de Chicago. Se desempeñó hasta Julio 2015 como postdoc en Swinburne University, en Melbourne, Australia - ahora esta buscando su proxima aventura! Lo puedes contactar en fmarin at astro dot swin dot edu dot au

ArXiv:1506.0390, enviado a MNRAS. 

La función de correlación anisotrópica de las galaxias (a2PCF, por sus siglas en inglés) mide la probabilidad de encontrar un par de galaxias separadas a una cierta distancia formando un ángulo con respecto a la linea de visión.

Siendo que aceptamos el hecho de que el universo es estadísticamente homogéneo e isotópico, esta anisotropía en la a2PCF es un efecto de las velocidades peculiares de las galaxias. La ventaja de este efecto es que, a grandes escalas, la a2PCF nos permite medir la tasa de crecimiento de estructuras a gran escala, que depende de los modelos cosmológicos que utilizamos (vean el post de Carlos Contreras en Lukay para una buena introducción al tema). La mayoría de los estudios usan sólo un trazador (tipo de galaxia) para estas mediciones, pero a nuestro grupo nos interesaba probar cuán robustos son los modelos teóricos de estas correlaciones con respecto al tipo de galaxia usada.

En nuestro paper presentamos las nuevas medidas del auto y función de correlación cruzada de 69.180 galaxias del WiggleZ survey  y 46.380 del muestreo CMASS (SDSS-III). El volumen común (ver figura 1 abajo) es de ~ 0.2 (Gpc/h) y el redshift medio de las galaxias es z ~ 0.55. Las galaxias masivas (> 10^13 Msun/h) y rojas CMASS se encuentran en regiones de alta densidad de masa/galaxias, y las WiggleZ, por el contrario, tiene predominantemente líneas de emisión, seleccionadas en el UV y son de masas modestas (~ 10^12 Msun/h) y ocupan regiones menos densas, por tanto buscamos saber si las tasas de crecimiento medidas con estas diferentes galaxias son consistentes.
Rojo: Muestreo de galaxias CMASS. Azul: Galaxias WiggleZ

En nuestro trabajo analizamos errores sistemáticos en el modelado de este efecto en función del tipo de galaxias e investigamos posibles mejoras en la determinación de esta tasa de crecimiento al usar estos dos tipos de galaxias. Nos apoyamos en un gran número de catálogos de galaxias simuladas para examinar los límites de los diferentes modelos en términos distancias medidas y tipo de galaxia, y también usamos estas simulaciones para determinar la covarianza de las mediciones.

Encontramos que la a2PCF de las galaxias WiggleZ y CMASS en escalas mayores que 24 Mpc/h, analizadas por separado, producen mediciones de la tasa de crecimiento que son consistentes (a una desviación estándar). Cuando hacemos un análisis incluyendo ambas mediciones obtenemos leves mejorías, y nuestros valores son consistentes con el modelo cosmológico estándar LCDM-GR, como se puede ver en  figura adjunta, comparando de los valores medidos de la tasa de crecimiento fsigma_8 en nuestro trabajo (estrellas) comparados con los encontrados usando otros muestreos de galaxias

Comparación de valores de la tasa de crecimiento cosmológico en diferentes muestreos de galaxias. En nuestro trabajo (estrellas a z ~ 0.55) los colores representan los mejores valores usando solo galaxias WiggleZ (azul), solo galaxias CMASS (rojo), usando los dos tipos de galaxias (negro). El resultado en verde representa cuando añadimos correlaciones cruzadas. 




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