Mapping the cosmological expansion

Abstract

En esta tesis se usan observaciones geométricas del universo para poner a prueba la viabilidad demodelos cosmológicos que describen la expansión acelerada del universo y restringir así el espacio deparámetros de dichos modelos. Estas observaciones se centran en el universo a gran escala para trazar sugeometría de fondo, o de manera equivalente de acuerdo con la Relatividad General, su contenidoenergético y/o material. La información que aportan se contrastan con nuevos modelos que se proponencomo alternativa a ¿CDM, el modelo cosmológico estándar de consenso. La teoría estadística con la queCDM, el modelo cosmológico estándar de consenso. La teoría estadística con la quese ponen a prueba los diferentes modelos respecto a las observaciones cosmológicas es en el marco de lainferencia Bayesiana, donde todos los modelos cosmológicos considerados se comparan entre ellosutilizando observaciones del fondo cosmológicos recientes.En la Parte I, repasamos la base teórica utilizada a lo largo de esta tesis, donde el capítulo 1 introudce laRelatividad General aplicada a la cosmología. En el capítulo 2 describimos de forma general cómo semiden las distancias en un universo en base a las referencias físicas que estén disponibles. En el capítulo3, la última parte de la introducción, explicamos la teoría estadística de la inferencia Bayesiana utilizadaen esta tesis. En la Parte II de la tesis se utilizan conjuntos de datos de observaciones cosmológicasrecientes para probar la viabilidad de ciertos modelos. En el capítulo 4, mostramos un posible modelodenominado materia-energía oscura unificada (UDM, unified dark matter-energy) que no solo podríaexplicar la expansión acelerada del universo como energía oscura, sino que también explicaría lacomponente de materia oscura observada. En el capítulo 5, constreñimos otro modelo UDM donde elfluido exótico puede estar representado por un campo escalar. La parte III de la tesis se centra en datosque simulan posibles futuras observaciones. En el capítulo 6, simulamos unas posibles observaciones queconsisten en medir la deriva cósmica del redshift de objetos lejanos, también llamado el test de Sandage-Loeb (SL), y analizamos sus capacidades de constreñir diferentes modelos. Finalmente, en el capítulo 7de la Parte IV se presentan las conclusiones y comentarios finales de la tesis.