3x2pt in the context of large-scale structure analysis with stage-IV surveys

Resumen

El campo de la cosmología se encuentra actualmente en el umbral de una nueva era de precisión sin precedentes gracias a la última generación de sondeos cosmológicos. Se espera que los sondeos de fase-IV proporcionen restricciones a nivel subporcentual sobre los parámetros cosmológicos del modelo Lambda CDM, el denominado modelo estándar de la cosmología. No solo eso, la gran cantidad de datos que generarán estos sondeos permitirá la exploración de modelos cosmológicos alternativos más allá de Lambda CDM, con resultados preliminares del sondeo DESI que ya muestran indicios prometedores de nueva física en relación con la naturaleza de la energía oscura. Los sondeos de fase-IV proporcionarán mediciones de millones de galaxias, lo que permitirá caracterizar la dinámica de la formación y evolución de las estructuras en el Universo tardío. El desarrollo de una metodología de análisis adecuada para estos sondeos futuros es crucial con el fin de extraer la información cosmológica presente en los datos sin incurrir en sesgos en los parámetros inferidos. _x000D_ _x000D_ Los trabajos presentados en esta tesis se han llevado a cabo en el contexto de los sondeos de fase-IV. Tres de ellos exploran el uso combinado del agrupamiento de galaxias, el lente gravitacional débil y el lente gravitacional galaxia–galaxia, el denominado análisis 3x2pt, dentro de la metodología de análisis de la estructura a gran escala utilizando datos simulados similares a los de los sondeos de fase-IV. _x000D_ _x000D_ El primer trabajo está dedicado a la optimización de la selección de los bins tomográficos en corrimiento al rojo con el objetivo específico de mejorar las restricciones sobre los parámetros de un modelo de energía oscura dinámica. Hemos desarrollado un método para optimizar de manera robusta y eficiente la configuración tomográfica para el análisis 3x2pt mediante un muestreo iterativo de las muestras de galaxias fuente y lente. La aplicación de este método de optimización da lugar a mejoras en las restricciones de los parámetros de energía oscura dinámica w0 y wa del orden de 25% en comparación con el caso ampliamente utilizado de bins en corrimiento al rojo de anchura uniforme. _x000D_ _x000D_ El segundo trabajo investiga el sesgo cosmológico que puede surgir al utilizar el análisis 3x2pt asumiendo un modelo incorrecto de gravedad. En particular, medimos el sesgo en la cosmología inferida al asumir la Relatividad General en el modelado de un mock de galaxias simulado bajo gravedad modificada. Utilizamos un conjunto de mocks de galaxias gemelos generados con dos modelos de gravedad: Relatividad General y la formulación de Hu–Sawicki de la gravedad f(R). El análisis del mock de gravedad modificada dio lugar a sesgos muy significativos en la cosmología inferida. El sesgo en las distribuciones posteriores marginalizadas de {Omega_m, sigma_8} es del orden de 12 sigma, al igual que el sesgo en el parámetro S_8. Nuestro trabajo muestra que asumir la Relatividad General en el modelado de 3x2pt al analizar un Universo con gravedad modificada puede dar lugar a sesgos muy significativos. _x000D_ _x000D_ El objetivo del tercer trabajo, aún en curso, es evaluar la viabilidad de modelar los vectores de datos 3x2pt hasta escalas no lineales mediante el uso del emulador SHAMe. El modelo SHAMe es una extensión del método Subhalo-Abundance-Matching, creado para poblar simulaciones de materia oscura con galaxias. Proporciona un modelado de la conexión galaxia–halo, lo que da lugar a observables precisos incluso hasta escalas no lineales. Hemos probado el uso del emulador SHAMe para la función de correlación proyectada y la función de lente gravitacional galaxia–galaxia, alcanzando concordancia con las mediciones correspondientes de la simulación Flagship 2 hasta escalas pequeñas de un arcmin2. Este trabajo pretende validar el SHAMe emulator en el modelaje de los datos de Euclid.

Fecha de lectura	13 feb 2026
Idioma original	Inglés
Institución de lectura	Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)
Supervisor	Isaac Tutusaus Lleixa (Director/a) & Pablo Fosalba Vela (Director/a)