Early Universe physics leaves distinct imprints on the Cosmic Microwave Background (CMB) and Large-Scale Structure (LSS). The current cosmological paradigm to explain the origin of the structures we see in the Universe today (CMB and LSS), named Inflation, says that the Universe went through a period of accelerated expansion. Density fluctuations that eventually have grown into the temperature fluctuations of the CMB and the galaxies and other structures we see in the LSS come from the quantization of the scalar field (inflaton) which provokes the accelerated expansion. The most simple inflationary model, which contains only one slowly-rolling scalar field with canonical kinetic term in the action, produces a power-spectrum (Fourier transform of the two-point correlation function) approximately scale invariant and an almost null bispectrum (Fourier transform of the three-point correlation function). This characteristic is called Gaussianity, once random fields that follow a normal distribution have all the odd moments null. Yet, more complex inflationary models (with more scalar fields and/or non-trivial kinetic terms in the action, etc) and possible alternatives to inflation have a non-vanishing bispectrum which can be parametrized by a non-linearity parameter f_NL, whose value differs from model to model. In this work we studied the basic ingredients to understand such statements and focused on the observational evidences of this parameters and how the current and upcoming galaxy surveys are able to impose constraints to the value of f_NL with a better accuracy, through the multi-tracer technique, than those obtained by means of CMB measurements. / A física do Universo primordial deixa sinais distintos na Radiação Cósmica de Fundo (CMB) e Estrutura em Larga Escala (LSS). O paradigma atual da cosmologia explica a origem das estruturas que vemos hoje (CMB e LSS) através da inflação, teoria que diz que o Universo passou por um período de expansão acelerada. As flutuações de densidade que eventualmente crescem, dando origem às flutuações de temperatura da CMB, às galáxias e outras estruturas que vemos na LSS, provém da quantização do campo escalar (inflaton) que provoca a tal expansão acelerada. O modelo inflacionário mais simples, o qual contém um único campo escalar nas condições de rolamento lento e termo cinético canônico da ação, possui o espectro de potências (transformada de Fourier da função de correlação de dois pontos) aproximadamente invariante de escala e o bispectro (transformada de Fourier da função de correlação de três pontos) aproximadamente nulo. Tal característica é conhecida por Gaussianidade, uma vez que campos aleatórios cuja distribuição é uma normal tem todas as funções de correlação de ordem ímpar nulas. Contudo, modelos inflacionários mais complexos (mais campos escalares, termos cinéticos não-triviais na ação, etc) e alternativas possíveis à inflação possuem um bispectro não nulo, o qual pode ser parametrizado através do parâmetro de não-linearidade f_NL, cujo valor difere de modelo para modelo. Neste trabalho estudamos os ingredientes básicos para entender tais afirmações e focamos nas evidências observacionais desse parâmetro e como os levantamentos de galáxias atuais e futuros podem impor restrições ao valor de f_NL com uma precisão maior, através da técnica de múltiplos traçadores, do que aquelas obtidas com medidas da CMB.

Este trabalho consiste no estudo de cubos de dados das regiões centrais de quatro galáxias com mesmo tipo morfológico da Via Láctea: NGC 1566, NGC 6744, NGC 613 e NGC 134. As observações foram feitas no período de 2013 a 2015 com o Integral Field Unit do Gemini Multi-Object Spectrograph do telescópio Gemini Sul. Foram utilizadas técnicas de análise de dados como Tomografia PCA, síntese espectral e Penalized Pixel Fitting. Além disso, para todos objetos, foram calculadas razões de linhas de emissão dos espectros das regiões centrais, imagens da emissão de [SII] 6716, 6731 das nuvens de alta e baixa densidades foram feitas e, em dois casos (NGC 1566 e NGC 613), analisaram-se imagens do Hubble Space Telescope para melhor entendimento do ambiente circumnuclear. Foram encontrados 6 espectros com emissão compatível com a de AGNs na amostra, sendo que, em duas galáxias, existe a possibilidade de AGNs duplos: NGC 6744 e NGC 613. No geral, todas as galáxias apresentaram populações estelares de idades variadas em suas regiões centrais, porém, predominantemente, com metalicidades altas (0.02 e 0.05). Todas as galáxias apresentaram cinemática estelar compatível com discos de rotação em torno do núcleo e, em duas galáxias (NGC 1566 e NGC 6744), foi observado um decréscimo da dispersão de velocidades estelar em direção ao núcleo, possivelmente devido à presença de estrelas jovens massivas. A emissão do featureless continuum do núcleo da galáxia de Seyfert NGC 1566 foi, pela primeira vez, isolada e estudada, sendo que foi encontrado um índice espectral igual 1.7. Uma amostra de quatro galáxias não é estatisticamente conclusiva e será necessário ampliar a amostra para um melhor entendimento global dos núcleos de galáxias de mesmo tipo morfológico da Via Láctea. / This work involved the analysis of data cubes of four nuclear regions of galaxies that have the same morphological type of the Milky Way: NGC 1566, NGC 6744, NGC 613 and NGC 134. The observations were taken in the period of 2013 to 2015 with the Integral Field Unit of Gemini Multi-object Spectrograph on the Gemini South telescope. The data were analyzed using techniques like PCA Tomography, spectral synthesis and the Penalized Pixel Fitting process. Besides that, for all the objects, emission-line ratios of the central regions were calculated, images of the emission-lines [SII]6716, 6731 of clouds of high and low densities were made and, in two cases (NGC 1566 and NGC 6744), their Hubble Space Telescope images were analyzed for better understanding of their circumnuclear regions. 6 spectra of the sample had emission compatible with that of AGNs, in two galaxies, there is a possibility of double AGN: NGC 613 and NGC 6744. In general, all the galaxies presented stellar populations with varying ages in their central regions, however mainly with high metallicities (0.02 and 0.05). All the galaxies presented stellar kinematics compatible with rotation disks around the central source and, in two galaxies (NGC 1566 and NGC 6744), there was a stellar dispersion velocity decrease toward the nuclei, possibly due to the presence of massive young stars. The featureless continuum emission of the Seyfert galaxy NGC 1566 was, for the rst time, isolated and studied. It was found that its spectral index is equal to 1.7. A sample of four galaxies is not conclusive and it is necessary to enlarge this sample to a better global understanding of the nuclei of galaxies with the same morphological type of the Milky Way.

Orientador: Antonio Alcir Bernárdez Pécora / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Estudos da Linguagem / Made available in DSpace on 2018-08-25T18:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Scudeller_Gustavo_D.pdf: 2986764 bytes, checksum: 3727498fd871f3d35722837f19ca8943 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Crítica e a teoria literária do século XX costumam definir a epopeia como um gênero de poesia arcaico, praticamente extinto na modernidade. Contudo, empregam as noções de épico e de poesia épica com notável recorrência para explicar como algumas das principais obras do período fazem do uso de tópicas tradicionais do gênero um elemento central de suas composições. Os Cantos (1930-1969), de Ezra Pound, Mensagem (1935), de Fernando Pessoa, e Invenção de Orfeu (1950), de Jorge de Lima, são casos paradigmáticos disso, sendo algumas das tópicas épicas adotadas por eles a concepção geral do poema como suma enciclopédica de saberes e experiências do passado, a preferência pelo verso de larga medida e a apropriação de motivos mitológicos na criação de seus heróis. Crítica e teoria dão, assim, testemunho da sobrevivência do gênero no período, mesmo que de maneira involuntária e fortuita. Tendo por base tais observações, este trabalho trata dos diferentes usos do épico na composição de Invenção do Mar (1997), do poeta cearense Gerardo Mello Mourão (1917-2007), e Galáxias (1984), do poeta paulista Haroldo de Campos (1929-2003), duas obras de considerável importância para se compreender o crescimento do interesse pelo gênero na poesia brasileira da segunda metade do século XX. Nossa tese é que estes poemas buscam no épico elementos para lidar com os novos desafios que se impõe à poesia moderna à medida que a expansão da cultura de massas e do consumo acaba por esvaziar as perspectivas de transformação social que animaram as utopias de vanguarda e os projetos nacionalistas da primeira metade do século, aos quais os poemas se mantêm vinculados. Nesta nova conjuntura, a poesia épica abandona o triunfalismo que caracterizava suas expressões tradicionais e passa a incorporar a perspectiva do fracasso como elemento central de sua composição, questionando o próprio sentido do fazer poético na modernidade / Abstract: Twentieth century literary theory and criticism usually define the epic as an archaic poetic genre that is virtually extinct in modernity. However, they frequently employ concepts like epic and epic poetry to explain how some of the major works of this period use traditional topics of that genre as their central compositional element. Ezra Pound¿s The Cantos (1930-1969), Fernando Pessoa¿s Mensagem (1935), and Jorge de Lima¿s Invenção de Orfeu (1950) are paradigmatic cases which draw on epic topics like the conception of the poem as an encyclopedic summary of experiences, the preference for the long poetic line, and the employment of mythological motifs in the creation of their heroes. Hence, criticism and theory, though fortuitous and unintentionally, testify to the survival of the epic genre in this period. Bearing these observations in mind, this study investigates the different uses of the epic in the composition of Invenção do Mar (1997), by Gerardo Mello Mourão (1917-2007), a poet from Ceará, and Galáxias (1984), by Haroldo de Campos (1929-2003), a poet from São Paulo. These books are considerably important to understand the growing interest in this genre in the Brazilian poetry of the second half of the twentieth century. Our thesis is that these poems seek elements in the tradition of the epic to handle the new challenges faced by modern poetry as the expansion of mass culture and consumption eventually voids the prospects of social transformation that inspired the utopias of the vanguard and the nationalist projects in the first half of the century, to which the poems remain bound. Under these new circumstances, epic poetry forgoes the triumphalism of its traditional expressions and incorporates the prospect of failure as its central compositional element, thus questioning precisely what it means to make poetry in modernity / Doutorado / Teoria e Critica Literaria / Doutor em Teoria e História Literária

Este trabalho tem como objetivo principal verificar se é possível fazer ciência com as observações de objetos extensos que serão realizadas pela missão espacial Gaia. Um dos mais ambiciosos projetos da Astronomia moderna, essa missão observará mais de um bilhão de objetos em todo o céu com precisões inéditas, fornecendo dados astrométricos, fotométricos e espectroscópicos. Naturalmente, devido à sua prioridade astrométrica o Gaia foi optimizado para o estudo de objetos pontuais. Contudo, diversas fontes associadas a emissões extensas serão observadas. Essas emissões podem ter origem intrínseca, como galáxias, ou extrínseca, como projeções de objetos distintos na mesma linha de visada, e deverão ter soluções astrométricas aquém do ideal. Para estudar essas emissões suas imagens bidimensionais devem ser analisadas. Contudo, como o Gaia não obtém tais dados, iniciamos este trabalho verificando se a partir de suas observações unidimensionais seria possível reconstruir imagens de objetos em todo céu. Dessa forma, por um lado, nós estimamos a quantidade de casos sujeitos à presença de emissões extensas extrínsecas, apresentamos um método que desenvolvemos para segregar fontes astronômicas em imagens reconstruídas, e mostramos que sua utilização possibilitará estender o catálogo final de forma confiável em milhões de fontes pontuais, muitas das quais estarão além da magnitude limite do instrumento. Por outro lado, no caso de emissões intrínsecas, primeiro obtivemos uma es- timativa superior para o número de casos que o Gaia poderá observar. Então verificamos que após reconstruções de imagens, os códigos aqui desenvolvidos per- mitirão classificar morfologicamente milhões de galáxias nos tipos precoce/tardio e elíptico/espiral/irregular. Mostramos ainda um método que construímos para realizar a decomposição bojo/disco diretamente a partir das observações unidimensionais do Gaia de forma completamente automática. Finalmente concluímos que sim, é possível aproveitar muitos desses dados que poderiam ser ignorados para fazer ciência. E que salva-los possibilitará tanto a detecção de milhões de objetos além do limite de magnitude do Gaia, quanto estudos da morfologia de milhões de galáxias cujas estruturas podem ser apenas reveladas do espaço ou por meio de óptica adaptativa, expandindo um pouco mais os horizontes dessa já abrangente missão. / Ce travail a comme objectif principal de vérifier s\'il est possible de faire de la science avec les observations d\'objets étendus qui seront réalisées par la mission spatiale Gaia. Cette mission, l\'un des plus ambitieux projets de l\'Astronomie moderne, observera plus d\'un milliard d\'objets dans tout le ciel avec des précisions inédites, fournissant des données astrométriques, photométriques et spectroscopiques. Naturellement, en fonction de sa priorité astrométrique, Gaia a été optimisé pour l\'étude d\'objets ponctuels. Néanmoins, diverses sources associées à des émissions étendues seront observées. Ces émissions peuvent avoir une origine intrinsèque, telles que les galaxies, ou extrinsèque, telles que les projections d\'objets distincts sur la même ligne de visée, et présenteront probablement de solutions astrométriques moins bonnes. Pour étudier ces émissions, leurs images bidimensionnelles doivent être analysées. Néanmoins, comme Gaia ne produit pas de telles données, nous avons commencé ce travail en vérifiant si à partir de ses observations unidimensionnelles il serait possible de reconstruire des images 2D d\'objets dans tout le ciel. Nous avons ainsi estimé la quantité de cas sujets à la présence démissions étendues extrinsèques, et nous avons présenté une méthode que nous avons développée pour analyser leurs images reconstruites. Nous avons montré que l\'utilisation de cette méthode permettra détendre le catalogue final de façon fiable à des millions de sources ponctuelles dont beaucoup dépasseront la magnitude limite de l\'instrument. Dun autre coté, dans le cas démissions intrinsèques, nous avons premièrement obtenu une estimation supérieure du nombre de cas que Gaia pourra observer. Nous avons alors vérifié qu\'après les reconstructions d\'images, les codes que nous avons développés permettront de classifier morphologiquement des millions de galaxies dans les types précoce/tardif et elliptique/spirale/irrégulière. Nous avons de plus présenté une méthode que nous avons développée pour réaliser la décomposition bulbe/disque directement à partir des observations unidimensionnelles de Gaia de façon complètement automatique. Finalement nous avons conclu qu\'il est possible d\'utiliser beaucoup de ces données qui pourraient être ignorées pour faire de la science. Et que le fait de les exploiter permettra aussi bien la détection de millions d\'objets qui dépassent la limite de magnitude de Gaia, que de mener des études sur la morphologie de millions de galaxies dont les structures ne peuvent être révélées qu\'à partir de l\'espace ou au moyen d\'optique adaptative, augmentant un peu plus les horizons de cette mission déjà immense.

Aglomerados de galáxias são as maiores estruturas no Universo. Sua distribuição mapeia os halos de matéria escura formados nos potenciais profundos do campo de matéria escura. Consequentemente, a abundância de aglomerados é altamente sensível a expansão do Universo, assim como ao crescimento das perturbações de matéria escura, constituindo uma poderosa ferramenta para fins cosmológicos. Na era atual de grandes levantamentos observacionais que produzem uma quantidade gigantesca de dados, as propriedades estatísticas dos objetos observados (galáxias, aglomerados, supernovas, quasares, etc) podem ser usadas para extrair informações cosmológicas. Para isso, é necessária o estudo da formação de halos de matéria escura, da detecção dos halos e aglomerados, das ferramentas estatísticas usadas para o vínculos de parâmetros, e finalmente, dos efeitos da detecções ópticas. No contexto da formulação da predição teórica da contagem de halos, foi analisada a influência de cada parâmetro cosmológico na abundância dos halos, a importância do uso da covariância dos halos, e a eficácia da utilização dos halos para vincular cosmologia. Também foi analisado em detalhes os intervalos de redshift e o uso de conhecimento prévio dos parâmetros ({\\it priors}). A predição teórica foi testada um uma simulação de matéria escura, onde a cosmologia era conhecida e os halos de matéria escura já haviam sido detectados. Nessa análise, foi atestado que é possível obter bons vínculos cosmológicos para alguns parâmetros (Omega_m,w,sigma_8,n_s), enquanto outros parâmetros (h,Omega_b) necessitavam de conhecimento prévio de outros testes cosmológicos. Na seção dos métodos estatísticos, foram discutidos os conceitos de {\\it likelihood}, {\\it priors} e {\\it posterior distribution}. O formalismo da Matriz de Fisher, bem como sua aplicação em aglomerados de galáxias, foi apresentado e usado para a realização de predições dos vínculos em levantamentos atuais e futuros. Para a análise de dados, foram apresentados métodos de Cadeias de Markov de Monte Carlo (MCMC), que diferentemente da Matriz de Fisher não assumem Gaussianidade entre os parâmetros vinculados, porém possuem um custo computacional muito mais alto. Os efeitos observacionais também foram estudados em detalhes. Usando uma abordagem com a Matriz de Fisher, os efeitos de completeza e pureza foram extensivamente explorados. Como resultado, foi determinado em quais casos é vantajoso incluir uma modelagem adicional para que o limite mínimo de massa possa ser diminuído. Um dos principais resultados foi o fato que a inclusão dos efeitos de completeza e pureza na modelagem não degradam os vínculos de energia escura, se alguns outros efeitos já estão sendo incluídos. Também foi verificados que o uso de priors nos parâmetros não cosmológicos só afetam os vínculos de energia escura se forem melhores que 1\\%. O cluster finder(código para detecção de aglomerados) WaZp foi usado na simulação, produzindo um catálogo de aglomerados. Comparando-se esse catálogo com os halos de matéria escura da simulação, foi possível investigar e medir os efeitos observacionais. A partir dessas medidas, pôde-se incluir correções para a predição da abundância de aglomerados, que resultou em boa concordância com os aglomerados detectados. Os resultados a as ferramentas desenvolvidos ao longo desta tese podem fornecer um a estrutura para a análise de aglomerados com fins cosmológicos. Durante esse trabalho, diversos códigos foram desenvolvidos, dentre eles, estão um código eficiente para computar a predição teórica da abundância e covariância de halos de matéria escura, um código para estimar a abundância e covariância dos aglomerados de galáxias incluindo os efeitos observacionais, e um código para comparar diferentes catálogos de halos e aglomerados. Esse último foi integrado ao portal científico do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) e está sendo usado para avaliar a qualidade de catálogos de aglomerados produzidos pela colaboração do Dark Energy Survey (DES), assim como também será usado em levantamentos futuros. / Abstract Galaxy clusters are the largest bound structures of the Universe. Their distribution maps the dark matter halos formed in the deep potential wells of the dark matter field. As a result, the abundance of galaxy clusters is highly sensitive to the expansion of the universe as well as the growth of dark matter perturbations, representing a powerful tool for cosmological purposes. In the current era of large scale surveys with enormous volumes of data, the statistical quantities from the objects surveyed (galaxies, clusters, supernovae, quasars, etc) can be used to extract cosmological information. The main goal of this thesis is to explore the potential use of galaxy clusters for constraining cosmology. To that end, we study the halo formation theory, the detection of halos and clusters, the statistical tools required to quarry cosmological information from detected clusters and finally the effects of optical detection. In the composition of the theoretical prediction for the halo number counts, we analyze how each cosmological parameter of interest affects the halo abundance, the importance of the use of the halo covariance, and the effectiveness of halos on cosmological constraints. The redshift range and the use of prior knowledge of parameters are also investigated in detail. The theoretical prediction is tested on a dark matter simulation, where the cosmology is known and a dark matter halo catalog is available. In the analysis of the simulation we find that it is possible to obtain good constraints for some parameters such as (Omega_m,w,sigma_8,n_s) while other parameters (h,Omega_b) require external priors from different cosmological probes. In the statistical methods, we discuss the concept of likelihood, priors and the posterior distribution. The Fisher Matrix formalism and its application on galaxy clusters is presented, and used for making forecasts of ongoing and future surveys. For the real analysis of data we introduce Monte Carlo Markov Chain (MCMC) methods, which do not assume Gaussianity of the parameters distribution, but have a much higher computational cost relative to the Fisher Matrix. The observational effects are studied in detail. Using the Fisher Matrix approach, we carefully explore the effects of completeness and purity. We find in which cases it is worth to include extra parameters in order to lower the mass threshold. An interesting finding is the fact that including completeness and purity parameters along with cosmological parameters does not degrade dark energy constraints if other observational effects are already being considered. The use of priors on nuisance parameters does not seem to affect the dark energy constraints, unless these priors are better than 1\\%.The WaZp cluster finder was run on a cosmological simulation, producing a cluster catalog. Comparing the detected galaxy clusters to the dark matter halos, the observational effects were investigated and measured. Using these measurements, we were able to include corrections for the prediction of cluster counts, resulting in a good agreement with the detected cluster abundance. The results and tools developed in this thesis can provide a framework for the analysis of galaxy clusters for cosmological purposes. Several codes were created and tested along this work, among them are an efficient code to compute theoretical predictions of halo abundance and covariance, a code to estimate the abundance and covariance of galaxy clusters including multiple observational effects and a pipeline to match and compare halo/cluster catalogs. This pipeline has been integrated to the Science Portal of the Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) and is being used to automatically assess the quality of cluster catalogs produced by the Dark Energy Survey (DES) collaboration and will be used in other future surveys.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-02-21T15:12:08Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_JoséVianneyMendonçaDeAlencastroJr.pdf: 648691 bytes, checksum: f2fbc98e547f0284f5aef34aee9249ca (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-21T15:12:08Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_JoséVianneyMendonçaDeAlencastroJr.pdf: 648691 bytes, checksum: f2fbc98e547f0284f5aef34aee9249ca (MD5) Previous issue date: 2016-09-09 / A lei de Newcomb-Benford, também conhecida como a lei do dígito mais significativo, foi descrita pela primeira vez por Simon Newcomb, sendo apenas embasada estatisticamente após 57 anos pelo físico Frank Benford. Essa lei rege grandezas naturalmente aleatórias e tem sido utilizada por várias áreas como forma de selecionar e validar diversos tipos de dados. Em nosso trabalho tivemos como primeiro objetivo propor o uso de um método substituto ao qui-quadrado, sendo este atualmente o método comumente utilizado pela literatura para verificação da conformidade da Lei de Newcomb-Benford. Fizemos isso pois em uma massa de dados com uma grande quantidade de amostras o método qui-quadrado tende a sofrer de um problema estatístico conhecido por excesso de poder, gerando assim resultados do tipo falso negativo na estatística. Dessa forma propomos a substituição do método qui-quadrado pelo método de Kolmogorov-Smirnov baseado na Função de Distribuição Empírica para análise da conformidade global, pois esse método é mais robusto não sofrendo do excesso de poder e também é mais fiel à definição formal da Lei de Benford, já que o mesmo trabalha considerando as mantissas ao invés de apenas considerar dígitos isolados. Também propomos investigar um intervalo de confiança para o Kolmogorov-Smirnov baseando-nos em um qui-quadrado que não sofre de excesso de poder por se utilizar o Bootstraping. Em dois artigos publicados recentemente, dados de exoplanetas foram analisados e algumas grandezas foram declaradas como conformes à Lei de Benford. Com base nisso eles sugerem que o conhecimento dessa conformidade possa ser usado para uma análise na lista de objetos candidatos, o que poderá ajudar no futuro na identificação de novos exoplanetas nesta lista. Sendo assim, um outro objetivo de nosso trabalho foi explorar diversos bancos e catálogos de dados astronômicos em busca de grandezas, cuja a conformidade à lei do dígito significativo ainda não seja conhecida a fim de propor aplicações práticas para a área das ciências astronômicas. / The Newcomb-Benford law, also known as the most significant digit law, was described for the first time by astronomer and mathematician Simon Newcomb. This law was just statistically grounded after 57 years after the Newcomb’s discovery. This law governing naturally random greatness and, has been used by many knowledge areas to validate several kind of data. In this work, the first goal is propose a substitute of qui-square method. The qui-square method is the currently method used in the literature to verify the Newcomb-Benford Law’s conformity. It’s necessary because in a greatness with a big quantity of samples, the qui-square method can has false negatives results. This problem is named Excess of Power. Because that, we proposed to use the Kolmogorov-Smirnov method based in Empirical Distribution Function (EDF) to global conformity analysis. Because this method is more robust and not suffering of the Excess of Power problem. The Kolmogorov-Smirnov method also more faithful to the formal definition of Benford’s Law since the method working considering the mantissas instead of single digits. We also propose to invetigate a confidence interval for the Kolmogorov-Smirnov method based on a qui-square with Bootstrapping strategy which doesn’t suffer of Excess of Power problem. Recently, two papers were published. I this papaers exoplanets data were analysed and some greatness were declared conform to a Newcomb-Benford distribution. Because that, the authors suggest that knowledge of this conformity can be used for help in future to indentify new exoplanets in the candidates list. Therefore, another goal of this work is explorer a several astronomicals catalogs and database looking for greatness which conformity of Benford’s law is not known yet. And after that , the authors suggested practical aplications for astronomical sciences area.

Submitted by Marta Toyoda (1144061@mackenzie.br) on 2018-02-16T23:06:29Z No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Paola Damato (repositorio@mackenzie.br) on 2018-03-08T11:19:18Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-08T11:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Roberto Vitoriano Perianhes.pdf: 5483045 bytes, checksum: 54cb8ad49fe9a8dd9da3aaabb8076b2f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-08-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The images obtained by interferometers such as VLBA (Very Long Baseline Array) and VLBI (Very Long Baseline Interferometry), remain the direct evidence of relativistic jets and outbursts associated with supermassive black holes in active galactic nuclei (AGN). The study of these images are critical tools to the use of information from these observations, since they are one of the main ingredients for synthesis codes7 of extragalactic objects. In this thesis is used both synthetic and observed images. The VLBA images show 2-dimensional observations generated from complex 3-dimensional astrophysical processes. In this sense, one of the main difficulties of the models is the definition of parameters of functions and equations to reproduce macroscopic and dynamic physical formation events of these objects, so that images could be study reliably and on a large scale. One of the goals of this thesis is to elaborate a generic8 form of observations, assuming that the formation of these objects had origin directly by similar astrophysical processes, given the information of certain parameters of the formation events. The definition of parameters that reproduce the observations are key to the generalization formation of sources and extragalactic jets. Most observation articles have focus on few or even unique objects. The purpose of this project is to implement an innovative method, more robust and efficient, for modeling and rendering projects of various objects, such as the MOJAVE Project, which monitors several quasars simultaneously offering a diverse library for creating models (Quasars9 and Blazars10: OVV11 and BL Lacertae12). In this thesis was implemented a dynamic way to study these objects. Presents in this thesis the adaptation of the Cross-Entropy algorithm for the calibration of the parameters of astrophysical events that summarize the actual events of the VLBA observations. The development of the code of the adaptation structure includes the possibility of extension to any image, assuming that these images are dispose in intensities (Jy/beam) distributed in Right Ascension (AR) and Declination (DEC) maps. The code is validating by searching for self-convergence to synthetic models with the same structure, i.e, realistics simulations of components ejection, in milliarcsecond, similar to the observations of the MOJAVE project in 15.3 GHz. With the use of the parameters major semi-axis, angle of position, eccentricity and intensity applied individually to each observed component, it was possible to calculate the structure of the sources, the velocities of the jets, as well as the conversion in flux density to obtain light curves. Through the light curve, the brightness temperature, the Doppler factor, the Lorentz factor and the observation angle of the extragalactic objects can be estimated with precision. The objects OJ 287, 4C +15.05, 3C 279 and 4C +29.45 are studied in this thesis due the fact that they have different and complex morphologies for a more complete study. / As imagens obtidas por interferômetros, tais como VLBA (Very Long Baseline Array) e VLBI (Very Long Baseline Interferometry), são evidências diretas de jatos relativísticos associados a buracos negros supermassivos em núcleos ativos de galáxias (AGN). O estudo dessas imagens é fundamental para o aproveitamento das informações dessas observações, já que é um dos principais ingredientes para os códigos de síntese1 de objetos extragalácticos. Utiliza-se nesta tese, tanto imagens sintéticas quanto observadas. As imagens de VLBA mostram observações em 2 dimensões de processos astrofísicos complexos ocorrendo em 3 dimensões. Nesse sentido, uma das principais dificuldades dos modelos é a definição dos parâmetros das funções e equações que reproduzam de forma macroscópica e dinâmica os eventos físicos de formação desses objetos, para que as imagens sejam estudadas de forma confiável e em grande escala. Um dos objetivos desta tese é elaborar uma forma genérica2 de observações, supondo que a formação desses objetos é originada por processos astrofísicos similares, com a informação de determinados parâmetros da formação dos eventos. A definição de parâmetros que reproduzam as observações são elementos chave para a generalização da formação de componentes em jatos extragalácticos. Grande parte dos artigos de observação são voltados para poucos ou únicos objetos. Foi realizada nesta tese a implementação um método inovador, robusto e eficiente para a modelagem e reprodução de vários objetos, como por exemplo nas fontes do Projeto MOJAVE, que monitora diversos quasares simultaneamente, oferecendo uma biblioteca diversificada para a criação de modelos (Quasares3 e Blazares4: OVV5 e BL Lacertae6). Com essas fontes implementou-se uma forma dinâmica para o estudo desses objetos. Apresenta-se, nesta tese, a adaptação do algoritmo de Cross-Entropy para a calibração dos parâmetros dos eventos astrofísicos que sintetizem os eventos reais das observações em VLBA. O desenvolvimento da estrutura de adaptação do código incluiu a possibilidade de extensão para qualquer imagem, supondo que as mesmas estão dispostas em intensidades (Jy/beam) distribuídas em mapas de Ascensão Reta (AR) e Declinação (DEC). A validação do código foi feita buscando a auto convergência para modelos sintéticos com as mesmas estruturas, ou seja, de simulações realísticas de ejeção de componentes, em milissegundos de arco, similares às observações do projeto MOJAVE, em 15,3 GHz. Com a utilização dos parâmetros semieixo maior, ângulo de posição, excentricidade e intensidade aplicados individualmente a cada componente observada, é possível calcular a estrutura das fontes, as velocidades dos jatos, bem como a conversão em densidade de fluxo para obtenção de curvas de luz. Através da curva de luz estimou-se com precisão a temperatura de brilhância, o fator Doppler, o fator de Lorentz e o ângulo de observação dos objetos extragalácticos. Os objetos OJ 287, 4C +15.05, 3C 279 e 4C +29.45 são estudados nesta tese pois têm morfologias diferentes e complexas para um estudo mais completo.

Aglomerados de galáxias são as maiores estruturas no Universo. Sua distribuição mapeia os halos de matéria escura formados nos potenciais profundos do campo de matéria escura. Consequentemente, a abundância de aglomerados é altamente sensível a expansão do Universo, assim como ao crescimento das perturbações de matéria escura, constituindo uma poderosa ferramenta para fins cosmológicos. Na era atual de grandes levantamentos observacionais que produzem uma quantidade gigantesca de dados, as propriedades estatísticas dos objetos observados (galáxias, aglomerados, supernovas, quasares, etc) podem ser usadas para extrair informações cosmológicas. Para isso, é necessária o estudo da formação de halos de matéria escura, da detecção dos halos e aglomerados, das ferramentas estatísticas usadas para o vínculos de parâmetros, e finalmente, dos efeitos da detecções ópticas. No contexto da formulação da predição teórica da contagem de halos, foi analisada a influência de cada parâmetro cosmológico na abundância dos halos, a importância do uso da covariância dos halos, e a eficácia da utilização dos halos para vincular cosmologia. Também foi analisado em detalhes os intervalos de redshift e o uso de conhecimento prévio dos parâmetros ({\\it priors}). A predição teórica foi testada um uma simulação de matéria escura, onde a cosmologia era conhecida e os halos de matéria escura já haviam sido detectados. Nessa análise, foi atestado que é possível obter bons vínculos cosmológicos para alguns parâmetros (Omega_m,w,sigma_8,n_s), enquanto outros parâmetros (h,Omega_b) necessitavam de conhecimento prévio de outros testes cosmológicos. Na seção dos métodos estatísticos, foram discutidos os conceitos de {\\it likelihood}, {\\it priors} e {\\it posterior distribution}. O formalismo da Matriz de Fisher, bem como sua aplicação em aglomerados de galáxias, foi apresentado e usado para a realização de predições dos vínculos em levantamentos atuais e futuros. Para a análise de dados, foram apresentados métodos de Cadeias de Markov de Monte Carlo (MCMC), que diferentemente da Matriz de Fisher não assumem Gaussianidade entre os parâmetros vinculados, porém possuem um custo computacional muito mais alto. Os efeitos observacionais também foram estudados em detalhes. Usando uma abordagem com a Matriz de Fisher, os efeitos de completeza e pureza foram extensivamente explorados. Como resultado, foi determinado em quais casos é vantajoso incluir uma modelagem adicional para que o limite mínimo de massa possa ser diminuído. Um dos principais resultados foi o fato que a inclusão dos efeitos de completeza e pureza na modelagem não degradam os vínculos de energia escura, se alguns outros efeitos já estão sendo incluídos. Também foi verificados que o uso de priors nos parâmetros não cosmológicos só afetam os vínculos de energia escura se forem melhores que 1\\%. O cluster finder(código para detecção de aglomerados) WaZp foi usado na simulação, produzindo um catálogo de aglomerados. Comparando-se esse catálogo com os halos de matéria escura da simulação, foi possível investigar e medir os efeitos observacionais. A partir dessas medidas, pôde-se incluir correções para a predição da abundância de aglomerados, que resultou em boa concordância com os aglomerados detectados. Os resultados a as ferramentas desenvolvidos ao longo desta tese podem fornecer um a estrutura para a análise de aglomerados com fins cosmológicos. Durante esse trabalho, diversos códigos foram desenvolvidos, dentre eles, estão um código eficiente para computar a predição teórica da abundância e covariância de halos de matéria escura, um código para estimar a abundância e covariância dos aglomerados de galáxias incluindo os efeitos observacionais, e um código para comparar diferentes catálogos de halos e aglomerados. Esse último foi integrado ao portal científico do Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) e está sendo usado para avaliar a qualidade de catálogos de aglomerados produzidos pela colaboração do Dark Energy Survey (DES), assim como também será usado em levantamentos futuros. / Abstract Galaxy clusters are the largest bound structures of the Universe. Their distribution maps the dark matter halos formed in the deep potential wells of the dark matter field. As a result, the abundance of galaxy clusters is highly sensitive to the expansion of the universe as well as the growth of dark matter perturbations, representing a powerful tool for cosmological purposes. In the current era of large scale surveys with enormous volumes of data, the statistical quantities from the objects surveyed (galaxies, clusters, supernovae, quasars, etc) can be used to extract cosmological information. The main goal of this thesis is to explore the potential use of galaxy clusters for constraining cosmology. To that end, we study the halo formation theory, the detection of halos and clusters, the statistical tools required to quarry cosmological information from detected clusters and finally the effects of optical detection. In the composition of the theoretical prediction for the halo number counts, we analyze how each cosmological parameter of interest affects the halo abundance, the importance of the use of the halo covariance, and the effectiveness of halos on cosmological constraints. The redshift range and the use of prior knowledge of parameters are also investigated in detail. The theoretical prediction is tested on a dark matter simulation, where the cosmology is known and a dark matter halo catalog is available. In the analysis of the simulation we find that it is possible to obtain good constraints for some parameters such as (Omega_m,w,sigma_8,n_s) while other parameters (h,Omega_b) require external priors from different cosmological probes. In the statistical methods, we discuss the concept of likelihood, priors and the posterior distribution. The Fisher Matrix formalism and its application on galaxy clusters is presented, and used for making forecasts of ongoing and future surveys. For the real analysis of data we introduce Monte Carlo Markov Chain (MCMC) methods, which do not assume Gaussianity of the parameters distribution, but have a much higher computational cost relative to the Fisher Matrix. The observational effects are studied in detail. Using the Fisher Matrix approach, we carefully explore the effects of completeness and purity. We find in which cases it is worth to include extra parameters in order to lower the mass threshold. An interesting finding is the fact that including completeness and purity parameters along with cosmological parameters does not degrade dark energy constraints if other observational effects are already being considered. The use of priors on nuisance parameters does not seem to affect the dark energy constraints, unless these priors are better than 1\\%.The WaZp cluster finder was run on a cosmological simulation, producing a cluster catalog. Comparing the detected galaxy clusters to the dark matter halos, the observational effects were investigated and measured. Using these measurements, we were able to include corrections for the prediction of cluster counts, resulting in a good agreement with the detected cluster abundance. The results and tools developed in this thesis can provide a framework for the analysis of galaxy clusters for cosmological purposes. Several codes were created and tested along this work, among them are an efficient code to compute theoretical predictions of halo abundance and covariance, a code to estimate the abundance and covariance of galaxy clusters including multiple observational effects and a pipeline to match and compare halo/cluster catalogs. This pipeline has been integrated to the Science Portal of the Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA) and is being used to automatically assess the quality of cluster catalogs produced by the Dark Energy Survey (DES) collaboration and will be used in other future surveys.

Globular clusters are tracers of the formation and evolution of their host galaxies. Kinematics, chemical abundances, age and position of the clusters allows tracing interactions between Milky Way and surrounding galaxies and outlines their chemical enrichment history. In this thesis we analyse mid-resolution spectra of about 800 red giant stars in 51 Galactic globular clusters. It is the first time that [Fe/H] and [Mg/Fe] derived in a consistent way are published for such a huge sample of globular clusters, almost 1/3 of the total number of catalogued clusters. Our metallicities are showed to be more precise than previous works based on mid-resolution spectroscopy. A turnover at [Fe/H] ~ -1.0 is found in the plot [Fe/H] vs. [Mg/Fe] for bulge and halo, although bulge seems to have a more metal-rich turnover, i.e, bulge has more efficient formation than the halo. Comparing the abundances with age the timescale for SNIa to start to become important is 1Gyr. [Fe/H] vs. age corroborates the different star formation efficiency of bulge and halo while [Mg/Fe] does not follow that. Halo was formed in mini halos or dwarf galaxies, and two multiple population clusters had their origin analysed to check it. M 22 seems to have been formed in the Milky Way while NGC 5824 possibly was originated in a dwarf galaxy, although our results are inconclusive for NGC 5824. The Galactic bulge seems to have been formed fast i.e., probably the oldest globular cluster is there. In fact HP 1 has a bluer horizontal branch than expected for its metallicity and we interpret that as an age effect. We determine its distance using light curves of variable stars in order to constrain future age determinations via colour-magnitude diagram. Finally, we investigate interaction between Milky Way and its neighbour galaxy SMC. We find that some star clusters are being stripped out of the SMC main body, which is consistent with tidal stripping scenario for the interaction between the galaxies, instead of ram pressure that would only affect gas. / Aglomerados globulares são traçadores da formação e evolução de suas galáxias. Cinemática, abundâncias químicas, idades e posições dos aglomerados permitem traçar interações entre Via Láctea e galáxias vizinhas e suas histórias de enriquecimento químico. Nesta tese analisamos espectros de média resolução de mais de 800 estrelas gigantes vermelhas em 51 aglomerados globulares Galácticos. É a primeira vez que [Fe/H] and [Mg/Fe] determinados de modo consistente são publicados para uma amostra desse porte, ~1/3 dos objetos catalogados. Nossas metalicidades são mais precisas que trabalhos anteriores similares. Uma quebra em [Fe/H] ~ -1.0 é encontrada no gráfico [Fe/H] vs. [Mg/Fe] para o bojo e halo, embora bojo parece ter uma quebra em [Fe/H] maior, i.e, bojo tem formaçãao mais eficiente que o halo. Comparando abundâncias com idade, a escala de tempo para SNIa ficar importante é 1Gano. [Fe/H] vs. idade corrobora diferentes eficiências de formação do bojo e halo, mas [Mg/Fe] vs. idade não mostra isso. O halo foi formado em mini halos ou galáxias anãs, e dois aglomerados com dispersão em [Fe/H] tiveram suas origens analisadas. M 22 parece ter sido formado na Via Láctea e NGC 5824 possivelmente foi originado em uma galáxia anã, embora os resultados são inconclusivos para NGC 5824. O bojo parece ter sido formado rapidamente e deve possuir o aglomerado mais velho. De fato, HP 1 tem um ramo horizontal mais azul que o esperado para sua metalicidade e vemos isso como um efeito da idade. Determinamos sua distância usando curvas de luz de RR Lyrae de maneira a restringir futuras determinações de idade via diagrama cor-magnitude. Finalmente, investigamos a interação entre Via Láctea e sua galáxia vizinha SMC. Encontramos aglomerados sendo removidos do corpo central da SMC, consistente com cenário de remoção por força de maré para a interação entre as galáxias, em vez de ``ram pressure\'\' que afeta só gás.

Globular clusters are tracers of the formation and evolution of their host galaxies. Kinematics, chemical abundances, age and position of the clusters allows tracing interactions between Milky Way and surrounding galaxies and outlines their chemical enrichment history. In this thesis we analyse mid-resolution spectra of about 800 red giant stars in 51 Galactic globular clusters. It is the first time that [Fe/H] and [Mg/Fe] derived in a consistent way are published for such a huge sample of globular clusters, almost 1/3 of the total number of catalogued clusters. Our metallicities are showed to be more precise than previous works based on mid-resolution spectroscopy. A turnover at [Fe/H] ~ -1.0 is found in the plot [Fe/H] vs. [Mg/Fe] for bulge and halo, although bulge seems to have a more metal-rich turnover, i.e, bulge has more efficient formation than the halo. Comparing the abundances with age the timescale for SNIa to start to become important is 1Gyr. [Fe/H] vs. age corroborates the different star formation efficiency of bulge and halo while [Mg/Fe] does not follow that. Halo was formed in mini halos or dwarf galaxies, and two multiple population clusters had their origin analysed to check it. M 22 seems to have been formed in the Milky Way while NGC 5824 possibly was originated in a dwarf galaxy, although our results are inconclusive for NGC 5824. The Galactic bulge seems to have been formed fast i.e., probably the oldest globular cluster is there. In fact HP 1 has a bluer horizontal branch than expected for its metallicity and we interpret that as an age effect. We determine its distance using light curves of variable stars in order to constrain future age determinations via colour-magnitude diagram. Finally, we investigate interaction between Milky Way and its neighbour galaxy SMC. We find that some star clusters are being stripped out of the SMC main body, which is consistent with tidal stripping scenario for the interaction between the galaxies, instead of ram pressure that would only affect gas. / Aglomerados globulares são traçadores da formação e evolução de suas galáxias. Cinemática, abundâncias químicas, idades e posições dos aglomerados permitem traçar interações entre Via Láctea e galáxias vizinhas e suas histórias de enriquecimento químico. Nesta tese analisamos espectros de média resolução de mais de 800 estrelas gigantes vermelhas em 51 aglomerados globulares Galácticos. É a primeira vez que [Fe/H] and [Mg/Fe] determinados de modo consistente são publicados para uma amostra desse porte, ~1/3 dos objetos catalogados. Nossas metalicidades são mais precisas que trabalhos anteriores similares. Uma quebra em [Fe/H] ~ -1.0 é encontrada no gráfico [Fe/H] vs. [Mg/Fe] para o bojo e halo, embora bojo parece ter uma quebra em [Fe/H] maior, i.e, bojo tem formaçãao mais eficiente que o halo. Comparando abundâncias com idade, a escala de tempo para SNIa ficar importante é 1Gano. [Fe/H] vs. idade corrobora diferentes eficiências de formação do bojo e halo, mas [Mg/Fe] vs. idade não mostra isso. O halo foi formado em mini halos ou galáxias anãs, e dois aglomerados com dispersão em [Fe/H] tiveram suas origens analisadas. M 22 parece ter sido formado na Via Láctea e NGC 5824 possivelmente foi originado em uma galáxia anã, embora os resultados são inconclusivos para NGC 5824. O bojo parece ter sido formado rapidamente e deve possuir o aglomerado mais velho. De fato, HP 1 tem um ramo horizontal mais azul que o esperado para sua metalicidade e vemos isso como um efeito da idade. Determinamos sua distância usando curvas de luz de RR Lyrae de maneira a restringir futuras determinações de idade via diagrama cor-magnitude. Finalmente, investigamos a interação entre Via Láctea e sua galáxia vizinha SMC. Encontramos aglomerados sendo removidos do corpo central da SMC, consistente com cenário de remoção por força de maré para a interação entre as galáxias, em vez de ``ram pressure\'\' que afeta só gás.