Análise de indicadores de não-gaussianidade aplicados a mapas da radiação cósmica de fundo em microondas

• Autor(a) principal: Mariana Cunha Costa
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2012/06.11.14.37

A Radiação Cósmica de Fundo em Microondas (RCFM) é um sinal eletromagnético, vindo de todas as direções do céu, cujo espectro corresponde a um corpo negro com temperatura de 2,725 $K$. Apesar de predominantemente isotrópica, os mapas da RCFM obtidos pelo satélite WMAP apresentam pequenas anisotropias (da ordem de $10^{-5} K$). Tais anisotropias podem ter origem em perturbações iniciais de origem inflacionária, que obedecem a uma distribuição gaussiana, ou perturbações iniciais geradas por defeitos topológicos, cuja origem é possivelmente não-gaussiana. Testar a existência de sinais não-gaussianos nas flutuações de temperatura da RCFM é importante para validar várias classes de modelos inflacionários. Este trabalho tem como objetivo analisar as características de um mapa de dados de flutuações da RCFM, produzido pelo satélite WMAP (o mapa WMAP-ILC7), e comparar os resultados obtidos com mapas simulados incluindo diferentes funções de densidade de probabilidade (PDFs): gaussiana, Maxwell, Rayleigh e Lognormal. A análise estatística foi baseada na distribuição de regiões com temperatura acima e abaixo de um limiar estabelecido a partir das propriedades dos mapas (\textquotedblleft{hot and cold spots}\textquotedblright), ca-racterizadas pelos funcionais de Minkowksi. Os mapas simulados foram construídos com o pacote computacional HEALPix (\textquotedblleft{Hierarchical Equal Area isoLatitude Pixelization of a sphere}\textquotedblright), e os coeficientes \textit{$C_{l}$} foram gerados, com a inclusão de condições iniciais produzidas com PDFs não-gaussianas e gaussiana, pelo código \textit{sky\_ng\_sim} e pelo pacote CAMB (\textquotedblleft{Code for Anisotropies in the Microwave Background}\textquotedblright). Os funcionais de Minkowski dos mapas produzidos foram determinados e quantidades chamadas resíduos normalizados foram calculadas, a partir dos resíduos dos funcionais de Minkowski, buscando-se quantificar o desvio de gaussianidade esperado em cada conjunto de simulações das diferentes PDFs. Foi encontrado um indicador, denominado \textit{$RN_{2}$}, baseado na diferença entre os valores máximo e mínimo das curvas dos resíduos dos funcionais de Minkowski calculados para mapas médios. Para as PDFs testadas, a razão entre os valores de \textit{$RN_{2}$} para os níveis de não-gaussianidade iguais a 1\% e 0, 1\%, respectivamente, indicam que os valores de \textit{$RN_{2;1,0\%}$} são sistematicamente maiores do que \textit{$RN_{2;1,0\%}$}. Trabalhos futuros incluem a análise da discrepância encontrada nos resultados com a PDF Lognormal e a inclusão de dife-rentes tipos de ruído na análise acima.