Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11869_Dissertação David Francisco Camarena Torres - PPGFis.pdf: 3693932 bytes, checksum: d4dbee4c7e7b629e6aee4ab2ede4044e (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Existe uma tensão ao redor de 3.4σ entre as determinações globais e locais da constante de Hubble H0 fornecidas por observações de supernovas de tipo Ia [1] e da radiação cósmica de fundo [2], respectivamente. Esta tensão não pode ser explicada pelo modelo de concordança ΛCDM e ela poderia ser produzida por erros sistemáticos desconhecidos na calibração da escadaria cósmica ou na análise da radiação cósmica de fundo. Contudo, na ausência destes erros, a tensão poderia ser uma sugestão da existência de física além do modelo ΛCDM. Por outro lado, é bem sabido que a teoria linear de perturbações prevê uma variância cósmica sobre o parâmetro de Hubble H0, produzida pelas velocidades peculiares e estruturas locais, que conduz a um erro sistemático na determinações locais de H0. No presente trabalho, nós consideramos a variância cósmica, prevista pela teoria de perturbações lineares, na presença de uma energia escura não padrão, com o fim de calcular o erro sistemático sobre a taxa de Hubble local. A energia escura não padrão é representada pelo modelo de quintessência e pelas parametrizações γCDM, γwCDM e γaCDM. Logo, nós incluímos o erro sistemático na análise estatística Bayesiana que usa dados da radiação cósmica de fundo, oscilações acústicas dos bárions, supernovas de tipo Ia, distorções no espaço de redshift e H0locl . Assim, nós mostramos o efeito da variância cósmica na determinação de parâmetros cosmológicos e o problema de tensão. Finalmente, nós realizamos a seleção de modelos usando os critérios de seleção AIC e BIC e também mostramos como o erro sistemático, fornecido pelos modelos de energia escura não padrão, poderia ajudar a aliviar a atual tensão nas determinações de H0.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-16T19:37:30Z No. of bitstreams: 1 GIVAL PORDEUS DA SILVA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2015.pdf: 4886479 bytes, checksum: 8589cc7f91d5dab59210f3bf9b9a3d97 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T19:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GIVAL PORDEUS DA SILVA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2015.pdf: 4886479 bytes, checksum: 8589cc7f91d5dab59210f3bf9b9a3d97 (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / Capes / A constante de Hubble (H0) é considerada fundamental na cosmologia. Ela é crucial para qualquer modelo cosmológico moderno, pois está relacionada com diversas grandezas cosmológicas, portanto, é de extrema importância a determinação mais restritiva e acurada possível do seu valor. A mais recente estimativa de H0 a partir de métodos locais (z 1), H0 = 73:8 2; 4 kms􀀀1Mpc􀀀1, e a partir de redshifts muito altos (z ' 1070), H0 = 67; 3 1; 2 kms􀀀1Mpc􀀀1, são discrepantes em um nível de con fiança de 2; 4 . Dentro deste contexto, Lima e Cunha (LC), a m de lançar alguma luz sobre este problema, derivou uma nova determinação de H0 utilizando quatro testes cosmológicos em redshifts intermediários (z 1), com base no chamado modelo CDM Plano. Eles obtiveram H0 = 74; 1 2; 2 kms􀀀1Mpc􀀀1, em pleno acordo com as medições locais. Neste trabalho, exploramos a robustez do resultado de LC, procurando por erros sistemáticos e a sua dependência com o modelo cosmológico usado. Nós constatamos que o valor H0 a partir desta análise conjunta é muito fracamente dependente de modelos cosmológico, mas a morfologia adotada para inferir o raio central dos aglomerados de galáxias, altera o resultado, sendo a principal fonte de erros sistemáticos. Concluímos que uma melhor compreensão da morfologia dos aglomerados é fundamental para transformar esse método em um poderoso estimador de H0. / The Hubble constant (H0) is considered a fundamental constant of cosmology. It is crucial for any modern cosmological model, it is related to various cosmological quantities, so it is extremely important a restrictive and accurate determination of its value. The most recent estimate of H0 from local observations (z 1), H0 = 73:8 2; 4 kms􀀀�1Mpc􀀀�1, and from high redshifts (z ' 1070), H0 = 67; 3 1; 2 kms􀀀�1Mpc􀀀�1, are discrepant in a con dence level of 2; 4 . Within this context, Cunha and Lima (LC), in order to shed some light on this problem, derived a new determination of H0 using four cosmological tests at intermediate redshifts (z 1), based on the model called Flat CDM. They obtained H0 = 74; 1 2; 2 kms􀀀�1Mpc􀀀�1, in full agreement with local measurements. In this work, we explore the robustness of the result LC looking for systematic errors and its dependence on the cosmological model used. We found that the H0 value from this combined analysis is very weakly dependent on the underlying cosmological model, but the morphology adopted to infer the core radius of galaxy clusters, changes the estimates being the main source of systematic errors. Hence, we conclude that a better understanding of the morphology of the clusters is essential to transform this method in a powerful cross-check to H0.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-11-07T20:16:04Z No. of bitstreams: 1 FELIPE SÉRVULO MACIEL COSTA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2017.pdf: 4976980 bytes, checksum: eb50b091cd9c69ef0ba3d67fba7d69bb (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-07T20:16:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FELIPE SÉRVULO MACIEL COSTA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2017.pdf: 4976980 bytes, checksum: eb50b091cd9c69ef0ba3d67fba7d69bb (MD5) Previous issue date: 2017-11 / Capes / Há cerca de vinte anos, dois grupos de pesquisadores estudaram o brilho aparente das super novas do tipo Ia(SNe Ia) e, de forma independente, descobriram que a expansão atual do universo é acelerada. Esta descoberta lançou a astronomia para a era da energia escura, componente energética que, dentro da teoria da relatividade geral,é a responsável pela aceleração cósmica. Porém, a presença de uma opacidade cósmica nos dados de super novas pode imitar o comportamento de uma componente escura. Hoje em dia, embora a aceleração cósmica seja sustentada por outras observações astronômicas, uma possível presença de opacidade nos dados das SNe Ia pode levar a erros nas estimativas de parâmetros cosmológicos. Assim, vários trabalhos na literatura tem investigado a hipótese da transparência do Universo utilizando medidas de distâncias de luminosidade de velas-padrão, como supernovas do tipo Ia (SNeIa) e gamma raybursts (GRBs),e de distâncias obtidas pela taxa de expansão de Hubble H(z), sendo estas últimas independentes da hipótese de transparência cósmica. Nesta dissertação, nós fazemos uma revisão bibliográ fica sobre estes trabalhos, nos quais foram usados dados de SNeIa, GRBse H(z). Novos limites sobre a opacidade foram colocados com os mais recentes dados de GRBse H(z) no contexto do modelo padrão da cosmologia. Os resultados obtidos mostraram que a hipótese da transparência cósmica está em acordo com os dados, porém, os resultados vindos das observações de GRBs, que alcançam z > 9, onde z é o redshift, não excluem a presença de alguma fonte de opacidade com alto grau de con fiança estatística. / About twenty years ago, two groups of researchers studying the apparent brightness of type Ia super nova e (SNe Ia), independently discovered that the current expansion of the universe is accelerated. This discovery launched astronomy in to the dark energy era, an energy component that, with in the theory of general relativity, is responsible for the cosmic acceleration. However, the presence of a cosmic opacity in SNe Ia data may mimicthe behavior of a dark component. Now a days, although the cosmic acceleration is supported by other astronomical observations, a possible presence of opacity in the SNe Ia data can lead to errors in the cosmological parameter estimates. Thus, several works in the literature have investigated the universe's transparency hypothesis using measurement so fluminosity distances of standard candles, suchas SNe Ia and gamma ray bursts (GRBs), and distances obtained of the cosmic expansion rate H(z). These last ones being independent of the cosmic transparency hypothesis. In this dissertation, we make a bibliographical review on these works and new limits on opacity were placed with the latest data of GRB sand H(z) in the context of the standard model. We have found that the cosmic transparency hypothesis is in agreement with the data, but the results from the observations of GRBs, which reach z > 9, where z is the it red shift, do not exclude the presence of some source of opacity with a high degree of statistical con dence.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-18T17:24:51Z No. of bitstreams: 1 LEONARDO RIBEIRO COLAÇO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 3372949 bytes, checksum: 8387f15d435a4dd929618ecca701927e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-18T17:24:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LEONARDO RIBEIRO COLAÇO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 3372949 bytes, checksum: 8387f15d435a4dd929618ecca701927e (MD5) Previous issue date: 2018 / Capes / As teorias cosmológicas mais comumente aceitas são baseadas no pressuposto de que as constantes fundamentais da natureza, como a constante gravitacional G, a constante de estrutura fina α, entre outras, são de fato constantes. Sendo assim, a suposição de que essas constantes não variam no espaço-tempo é apenas uma hipótese, precisando então ser comprovada a partir de dados experimentais. Neste trabalho, propomos um novo método, independente de modelo cosmológico, capaz de investigar uma possível variação como redshift da constante de estrutura fina, α=е2 /hc, onde é a carga elementar, h é a constante de Planck dividida por 2 π e c é a velocidade da luz. Para tal fim, mostramos também que a técnica combinada do Efeito Sunyaev-Zel'dovich (ESZ) como Brilho Superficial em raios-X (SX) para se medir Distância de Diâmetro Angular (DDA) dos Aglomerados de Galáxias (AG) é dependente da constante de estrutura fina. Mais precisamente,se = 0 (z), argumentamos que os dados atuais dessa técnica fornecem DobsA (z) = 2(z)DA(z), onde DA(z) é a verdadeira DDA para o aglomerado de galáxias e (z) é o campo escalar Dilaton que governa uma possível variação em α. Considerando uma amostra de 25 medidas de DobsA (z), feitas por De Filippis et al. (2005),via ESZ/SX na faixa de redshift 0; 023 < zAG < 0; 784 e estimando medidas de DA(z) do assim chamado Union 2.1 Compilation de Super nova e tipoIa (SNeIa), onde o redshift das SNeIa foram cuidadosamente selecionados para coincidir como redshift do aglomerado de galáxias associado com a maior diferença de redshift obedece a jzAG 􀀀 zSNej < 0; 005. Portanto, foi possível atribuir algumas restrições sobre uma possível variação de α para uma classe de Modelos Dilaton Run away, (z) =1􀀀 ln (1+ z). Nossas análises mostraram que = 􀀀0; 037 0; 157 em 1 , ou seja, nossas análises são compatíveis com uma não variação da constante de estrutura fina. / The most common accepted cosmological theories are base don the assumption that the fundamental constants of nature, suchas the gravitational constant G, the new structure constant α, and others, are infact constant. Thus, the assumption that these constants do not vary with time or space is only a hypothesis, then it needs to be confirmed from experimental data. In this paper, we propose a new method, independent of cosmological models, which is cap able to investigate a possible variation with redshift of the new structure constant, α = e2=hc, where e is the elementary charge, h is Planck's constant over 2π and c is the speed of light. For that purpose, we also show that the combined technique between Sunyaev-Zel'doviche effect (SZE) and X-ray surface brightness (SX) to measure Angular Diameter Distance (ADD) of Galaxy Clusters (GC), dependents on the new structure constant. More precisely, if α = α0 (z) we argue that the current data of this technique gives DobsA (z) = 2(z)DA(z), where DA(z) is the true ADD for galaxy clustersand (z) is the dilatons calareld that governs a possible variation of α. We considere da sample of 25 measurements of Dobs A (z), made by De Filipp is e tal. (2005),via ESZ/SX in the range of redshift 0:023 < zGC < 0:784 and we also estimated DA(z) from the so-called Union 2.1 Super novaeIa(SNEIa) Compilation,where the SNeIa redshifts were carefully selected to match the one soft he as sociated galaxy cluster with the larger redshiftd iαe rencefollows jzGC 􀀀� zSNej < 0:005. There for e,it was possible to put some constraints on a possible variation of α for a class of Dilaton Run a way Model, (z) =1 􀀀� ln (1+ z). We obtained = 􀀀�0; 037 0; 157 in1 , i.e.,our analysis is compatible with an on variation of the new structure constant.