Hasta la fecha, la formación de las estructuras cósmicas y la naturaleza de la energía oscura y la materia oscura, dos componentes esenciales del modelo cosmológico estándar, no se comprenden.
Natalia Porqueres, astrofísica del departamento de astrofísica del Irfu, desarrolla nuevas técnicas de análisis de datos para extraer la información de las observaciones cosmológicas de la misión Euclid (observatorio espacial lanzado en julio de 2023 por una duración de 6 años) cuyo objetivo principal es comprender el "sector oscuro" del universo.
Euclid medirá las formas alteradas de miles de millones de galaxias para estudiar la composición del Universo y la formación de las estructuras cósmicas.
CRÉDITO: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA
Para explotar plenamente el potencial de estos conjuntos de datos, será necesario recurrir a técnicas de análisis muy precisas.
El proyecto OCAPi desarrollará métodos de vanguardia para explotar de manera óptima los datos de lente gravitacional débil de los miles de millones de galaxias del sondeo del telescopio espacial Euclid. Esta técnica innovadora ejecuta simulaciones gravitacionales en un marco estadístico y las compara con los mapas de lente gravitacional observados píxel por píxel.
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A diferencia de los análisis estándar, que comprimen los datos y conllevan inevitablemente una pérdida de información, OCAPi analizará los mapas de lente píxel por píxel, sin ninguna compresión de los datos. Esto garantiza que capturamos toda la información contenida en los datos, lo que maximiza la precisión y refuerza nuestra capacidad para distinguir las señales cosmológicas de los efectos sistemáticos" precisa Natalia.
El enfoque a nivel de píxeles proporciona restricciones más fuertes que las técnicas estándar.
Copyright: Porqueres et al 2024.
Al capturar toda la información contenida en los datos, este método proporciona las restricciones más precisas posibles sobre los parámetros cosmológicos. La validación del concepto ha demostrado que el análisis a nivel de píxel reduce los errores marginales sobre los parámetros cosmológicos hasta un factor de 5 en comparación con las técnicas estándar.
Este enfoque también proporciona mapas probabilísticos de la distribución de la materia en diferentes momentos cósmicos, haciendo visible la materia oscura y abriendo una nueva vía para probar la física utilizando las estructuras a gran escala del Universo.
Al maximizar el rendimiento científico de uno de los conjuntos de datos más potentes de los que dispondrá la cosmología durante décadas, OCAPi hará avanzar nuestra comprensión de la energía oscura y proporcionará un gemelo digital del Universo para estudiar la formación y evolución de las estructuras cósmicas.
Fuente: CEA IRFU