Measuring large scale structure using angular cross-correlations

En la tesis, proponemos usar el estudio de la agrupacion de las galaxias, en particular usando correlaciones cruzadas angulares, para entender la etapa tardia de expansion del Universo y el crecimiento de estructura a gran escala. Los cartografiados extragalacticos miden la posicion de las galaxias (que son trazadores del campo de materia oscura) en coordenadas esfericas (z,? ,? ). Muchos analisis de la distribucion de galaxias convierten estas coordenadas en distancias, asumiendo una cosmologia. Este tipo de analisis requiere rehacer todo el analisis de las medidas para cada modelo cosmologico con el que se quiera comparar. Como alternativa, proponemos seleccionar las galaxias en intervalos radiales, de acuerdo a la medida de sus desplazamientos de longitud de onda al rojo, z, para posteriormente analizar las correlaciones angulares (2D) en cada intervalo. Mediante esta manera de abordar el analisis se pierde informacion 3D a lo largo de la linea de vision, para escalas menores que la anchura de cada intervalo. Pero evitamos tener que asumir un modelo cosmologico de partida. Hemos visto que un analisis basado en funciones angulares de correlacion cruzadas entre diferentes intervalos puede recuperar los modos radiales correspondientes a separaciones dadas por la distancia entre bines. La division en intervalos optima para recuperar la informacion 3D viene dada por la escala minima considerada en el analisis espacial, 2? /kmax, y por la escala dada por el error en el z fotometrico. Los cartografiados extragalacticos fotometricos, como Physics of the Accelerating Universe (PAU) y el Dark Energy Survey (DES), nos permiten acceder a mayores densidades de galaxias y a zonas mas profundas del Universo que las alcanzadas en los cartografiados espectroscopicos actuales. , pero perdiendo resolucion radial. El analisis angular en distintos intervalos es la manera natural de analizar este tipo de cartografiados. Hemos visto que, para este tipo de cartografiados, la determinacion del indice de crecimiento de estructura mejora un factor dos si incluimos las correlaciones cruzadas. Ademas, mostramos que si usamos dos poblaciones de galaxias como trazadores de materia oscura reducimos la varianza cosmica. Usando las correlaciones entre ambas poblaciones en el mismo area, los resultados mejoran un factor cinco. Esto nos permite determinar a un 10% el crecimiento de estructuras para z>1, lo que nos permite complementar los resultados a bajo z obtenidos mediante espectroscopia. La ganancia se magnifica para trazadores que se agrupen de manera muy diferente y con alta densidad. Hemos usado simulaciones de N-cuerpos para incluir efectos no lineales, de manera que podemos activarlos o desactivarlos (como las distorsiones en el espacio de z o las debidas a z fotometricos). Se han construido catalogos a partir de las simulaciones MICE para medir el agrupamiento en la distribucion de galaxias, comparandolo con los modelos teoricos de las correlaciones angulares. Hemos hallado una buena correspondencia entre ambos. Los planes futuros pasan por utilizar esta metodologia para la estimacion de parametros cosmologicos, particularmente para DES y PAU.