Resumen de Theories of gravitation confronted with cosmological observations
Carlos García García
Esta tesis estudia la energía oscura, un tema central en la Cosmología Moderna, desde diferentes puntos de vista. Cubre desde modelos y parametrizaciones, hasta aproximaciones de la likelihood de observaciones de la Estructura a Gran Escala del Universo (LSS), vitales para constreñir los modelos, como para nuestro estudio de la tensión en S8.
El modelo estudiado es el de energía oscura de α-attractors, que reproduce las observaciones actuales al poder asemejarse a una constante cosmológica. Inspirado en la clase de modelos de inflación favorecidos por Planck, α-attractors, enlaza el periodo de inflación y energía oscura mediante el mismo campo escalar. Afortunadamente, las misiones futuras podrían diferenciarlo de ΛCDM con hasta 3σ de confianza.
No obstante, aprovechar al máximo los datos futuros requiere un formalismo que nos permita comprobar la viabilidad de los modelos eficientemente, como una parametrización acotada observacional y teóricamente. Mostramos el caso de w0-wa para quintaesencia de tipo thawing, que reproduce los observables desde recombinación hasta hoy, si se eligen apropiadamente. Construidas sus distribuciones de probabilidad bajo condiciones puramente teóricas, nos permiten restringir las cotas observacionales a la zona teóricamente motivada. Este trabajo es una muestra de cómo podemos trabajar con teorías muy generales como Horndeski.
Pero las cotas observacionales dependen también de una correcta estimación de su likelihood. Por ello, hemos desarrollado (e implementado en NaMaster, del LSST DESC) la Narrow Kernel Approximation (NKA) para la parte gausiana (causalmente no conectada) de la covarianza de los pseudo-Cl de LSS. Ésta permite obtener con exactitud las cotas en los parámetros cosmológicos, al tiempo que reduce el coste computacional de O(lmax⁶) (cómputo exacto) a O(lmax 3). Claramente, el cómputo exacto es inviable para las observaciones futuras de LSS que resolverán escalas muy pequeñas.
La NKA nos ha permitido empezar a estudiar el origen de la tensión en S8 reportada por KiDS-450. Con datos de LSS de DES y del CMB de Planck, pretendemos obtener la evolución temporal de S8 y compararla con la dada por los datos de KiDS-450.
En resumen, esta tesis ha trabajado en modelos de energía oscura y desarrollado métodos precisos para comprobar su viabilidad de manera eficiente. Además, se ha acercado a los datos y desarrollado la NKA que permite estimar precisamente la likelihood para LSS; permitiéndonos estudiar el origen de la tensión en el parámetro S8.
