O spin bias dos halos de matéria escura
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25052022-123309/ |
Resumo: | A dependência do bias de halos de matéria escura com o seu spin para uma massa fixa é conhecida por spin bias. Embora os halos mais massivos de maior spin tenham um bias maior do que os seus correspondentes de mesma massa, o efeito se inverte para os halos de menores massas. Nós recentemente esclarecemos este cenário complexo, demonstrando que a inversão do spin bias pode ser completamente explicada pela população de halos splashback i.e., halos que em algum momento do passado estiveram no interior do raio de virial de um outro halo (tipicamente muito mais massivo), mas acabaram saindo deste. Ofato de que os halos splashback causam a inversão do spin bias foi primeiramente explicado em Tucci et al. (2021). Nós mostramos que, quando essa população específica é excluída da amostra, somente o spin bias intrínseco permanece i.e., um bias maior para os halos de maior spin. Agora que nós entendemos a inversão em massas pequenas, nosso objetivo é investigar as origens físicas do spin bias intrínseco. A fim de conectar o spin do halo ao seu bias em um único modelo analítico, investigamos as principais teorias para o momento angular e o bias dos halos. Também exploramos como esse mecanismo, que é normalmente estudado em simulações de N-corpos, pode ser estendido para galáxias no contexto da conexão entre halos e galáxias e de formação de galáxias. Finalmente, exploramos as possíveis consequências para a cosmologia observacional. |
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O spin bias dos halos de matéria escuraThe spin bias of dark matter halosbiasbiasCosmologiaCosmologydark matter halosestruturas em larga escala do Universogaláxiasgalaxieshalos de matéria escuralarge-scale structure of UniverseN-body simulationssimulações de N-corposA dependência do bias de halos de matéria escura com o seu spin para uma massa fixa é conhecida por spin bias. Embora os halos mais massivos de maior spin tenham um bias maior do que os seus correspondentes de mesma massa, o efeito se inverte para os halos de menores massas. Nós recentemente esclarecemos este cenário complexo, demonstrando que a inversão do spin bias pode ser completamente explicada pela população de halos splashback i.e., halos que em algum momento do passado estiveram no interior do raio de virial de um outro halo (tipicamente muito mais massivo), mas acabaram saindo deste. Ofato de que os halos splashback causam a inversão do spin bias foi primeiramente explicado em Tucci et al. (2021). Nós mostramos que, quando essa população específica é excluída da amostra, somente o spin bias intrínseco permanece i.e., um bias maior para os halos de maior spin. Agora que nós entendemos a inversão em massas pequenas, nosso objetivo é investigar as origens físicas do spin bias intrínseco. A fim de conectar o spin do halo ao seu bias em um único modelo analítico, investigamos as principais teorias para o momento angular e o bias dos halos. Também exploramos como esse mecanismo, que é normalmente estudado em simulações de N-corpos, pode ser estendido para galáxias no contexto da conexão entre halos e galáxias e de formação de galáxias. Finalmente, exploramos as possíveis consequências para a cosmologia observacional.The dependence of dark matter halo bias on spin at fixed mass is known as spin bias. However, although at the high-mass end the higher-spin halos have a higher bias than their lower-spin counterparts, this trend inverts for low-mass halos. We have recently clarified this complex scenario, showing that this inversion of the mass dependence of spin bias can be completely explained by the population of splashback halos -- i.e., halos that at some point in the past fell inside the virial radius of another halo (typically, a larger-mass halo), but then exited that parent halo. This dependence of spin bias on splashback halos was first explained in the recent paper Tucci et al. (2021). What we found is that, when this specific population is excluded from the sample, only the intrinsic spin bias signal remains -- i.e., a higher bias for higher-spin halos. Now that we understood the low-mass feature, our goal is to shed light onto the physical origins of the high-mass, intrinsic spin bias. In order to connect halo spin to its bias in a single analytical framework, we investigate the main theories for halo angular momentum and halo bias. We also explore how this mechanism, which is more readily studied via halos in N-body simulations, can be extended to galaxies in the context of the halo-galaxy connection framework and galaxy formation. Finally, we study possible consequences for observational cosmology.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAbramo, Luis Raul WeberSchiewaldt, Beatriz Tucci2021-10-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25052022-123309/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-05-26T22:00:27Zoai:teses.usp.br:tde-25052022-123309Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-05-26T22:00:27Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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