Ponente
Descripción
En las últimas cinco décadas, la teoría de perturbaciones cosmológicas ha tenido un progreso significativo, producto de los avances tecnológicos en las observaciones y el esfuerzo de diversos grupos de investigación que han optimizado sus modelos teóricos [Dodelson, Huterer, Mukhanov, Scoccimarro, Weinberg] y computacionales [Angulo, Fonseca(2023),Scoccimarro] para describir, de forma muy aproximada, cómo ha evolucionado el campo de densidad, dando lugar a las estructuras significativas que observamos en el universo [Scoccimarro]. En este sentido, este trabajo busca presentar un aspecto fundamental y actual en la descripción de la formación de estructura, que consiste en conectar el campo de velocidades peculiares con el campo de densidad y cómo este se puede emplear como un trazador del campo de materia y por lo tanto representar a la evolución de las inhomogeneidades, representadas como $\delta$ (densidad de contraste), en un universo en expansión bajo el paradigma $\Lambda$CDM (Lambda-Cold Dark Matter) [Dodelson, Huterer, Peebles].
De manera que, inicialmente, se presentan las ecuaciones de movimiento que enmarcan el fluido cosmológico, basadas en la Teoría General de la Relatividad [Misner, Scoccimarro], la cual es la teoría de gravedad que gobierna el universo, y en la ecuación de Boltzmann, que describe el comportamiento estadístico de sus constituyentes [Dodelson, Scoccimarro]. Así, asumiendo como punto de partida que la fuente de gravedad dominante es materia no interactuante (materia oscura fría), describiremos el régimen lineal de las ecuaciones [Fonseca (2024), Peebles, Shoji, Somogyi] y mostraremos la conexión de estos campos (densidad y velocidad), a través del factor de crecimiento $f(\Omega)$ [Peebles]; definido como ${d\ln{D}}/{d\ln{a}}$, en donde $D$ determina la evolución lineal de las perturbaciones de densidad, $a$ es el factor de escala y considerando únicamente los modos crecientes en la descripción de formación de estructura, desde un enfoque no relativista, el factor de crecimiento dependerá únicamente del parámetro de densidad $\Omega$ [Peebles]. Así pues, se discutirá la importancia de este factor en la cosmología moderna, y cómo de manera muy general, a partir de las observaciones y/o datos sintéticos [Carr, Carrick, Courtois, Howlett], puede inferirse para brindar información relevante sobre las no linealidades que son fuente vital en la teoría sobre formación de estructura a gran escala y a su vez cómo puede reconstruirse el campo de densidad y, eventualmente, cómo fijar restricciones sobre la cosmología [Carrick]. Finalmente, se presentará una serie de conclusiones en donde evidenciaremos de forma clara (desde el modelo teórico), la importancia de la introducción del campo de velocidades peculiares y su conexión al campo de densidad, considerando un fluido cosmológico de materia oscura y bariónica [Fonseca2, Shoji]. Ello acompañado de aspectos generales que se identifican en la estructura y manipulación de datos que involucran algunos catálogos de velocidades peculiares a bajo redshift que son trabajados por algunos de los grupos de investigación lideres en este campo [Howlett].
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- Carrick, J., Turnbull, S.J., Lavaux, G. and Hudson, M.J. (2015). Cosmological parameters from the comparison of peculiar velocities with predictions from the 2M$++$ density field. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 450(1), pp.317-332. Oxford University Press (OUP). doi:10.1093/mnras/stv547.
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- Dodelson, S. and Schmidt, F. (2020). Modern Cosmology. Elsevier Science.
- Fonseca, D. and Castañeda, L. (2023). Revisión a la teoría de perturbaciones cosmológicas. Introducción a CLASS (The Cosmic Linear Anisotropy Solving System). eSPECTRA.
- Fonseca, D. and Castañeda, L. (2024). A Brief Review of First-Order Cosmological Perturbations Including Baryonic Matter From an Eulerian Perspective. Momento, (69), pp. 17–46. doi: 10.15446/mo.n69.111610.
Howlett, C., Said, K., Lucey, J.R., Colless, M., Qin, F., Lai, Y., Tully, 8. R.B. and Davis, T.M. (2022). The Sloan Digital Sky Survey peculiar velocity catalogue. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 515(1), pp.953-976. Oxford University Press (OUP). doi:10.1093/mnras/stac1681. - Huterer, D. (2023). A Course in Cosmology: From Theory to Practice. Cambridge: Cambridge University Press.
- Misner, C.W., Thorne, K.S. and Wheeler, J.A. (1973). Gravitation. San Francisco: W. H. Freeman.
- Peebles, J. (1980). The Large-Scale Structure of the Universe. Princeton: Princeton University Press.
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- Bernardeau, F., Colombi, S., Gaztanaga, E. and Scoccimarro, R. (2002). Large-Scale Structure of the Universe and Cosmological Perturbation Theory. Amsterdam: Elsevier.
- Shoji, M. and Komatsu, E. (2009). Third-order perturbation theory with nonlinear pressure. Physical Review D, 700, July. The American Astronomical Society.
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- Weinberg, S. (2008). Cosmology. Oxford: Oxford University Press Inc.
| Nivel de formación | Doctorado |
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