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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.43.2022.tde-16052022-124208
Documento
Autor
Nome completo
Daniel Souza Correia
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Abdalla, Elcio (Presidente)
Lima, José Ademir Sales de
Saa, Alberto Vazquez
Título em inglês
Constraints on Horndeski gravity from the 21-cm signal
Palavras-chave em inglês
BINGO
Cosmology
Dark Energy
Horndeski Theories
Neutral Hydrogen
Resumo em inglês
In this dissertation, we study the Horndeski theories, a form of Modified Gravity (MG), alternative to General Relativity (GR), that has the purpose of explaining the recent accelerated expansion of the universe. We forecast measurements of cosmological parameters from the 21-cm signal, planned to be made soon by BINGO radiotelescope. Such maps were built from theoretical angular power spectrum, computed taking into account the WMAP5 cosmology, and defining the bias and the neutral hydrogen energy density from N-body simulations. Initially, we placed constraints on a sub-class of Horndeski with luminally propagating gravitational waves (GWs). From the 21-cm signal, we did not find a significant departure from GR for both i parameterizations. Considering the CMB data, the MG parameters are reduced to 10^-1 order, and we recovered the Hubble constant and the cold dark matter energy density, measured by WMAP5 experiment. The parameter measurements with the combined data (BINGO+CMB) provide the best estimates. Finally, for a more general class of Horndeski in which the tensor speed excess is allowed to vary, the dataset BINGO+CMB favour sub-luminal propagating GWs, as predicted theoretically.
Título em português
Restrições sobre a gravidade de Horndeski a partir do sinal de 21-cm
Palavras-chave em português
BINGO
Cosmologia
Energia Escura
Hidrogênio Neutro.
Teorias de Horndeski
Resumo em português
Nesta dissertação, estudamos as teorias de Horndeski, uma forma de Gravitação Modificada (MG), alternativa à Relatividade Geral (GR), que tem o propósito de explicar a recente expansão acelerada do universo. Predições de medidas de parâmetros cosmológicos foram realizadas a partir de mapas de 21-cm, planejadas para serem feitas em breve pelo radiotelescópio BINGO. Tais mapas foram gerados a partir de espectros de potência angulares teóricos, calculados levando em conta a cosmologia do WMAP5, e definindo o bias e o parâmetro de densidade do hidrogênio neutro a partir de simulações de N-corpos. Inicialmente, estabelecemos vínculos cosmológicos para uma subclasse de Horndeski em que as ondas gravitacionais (GWs) se propagam à velocidade da luz. A partir do sinal de 21-cm, não encontramos um desvio significativo da GR para ambas as parametrizações utilizadas. Considerando os dados de CMB, os valores dos parâmetros cosmológicos da MG se reduzem em uma ordem 10, sendo a constante de Hubble e o parâmetro de matéria escura fria compatíveis com aqueles do WMAP5. As medidas com os dados combinados (BINGO+CMB) fornecem as melhores estimativas dos parâmetros. Para uma classe mais geral de Horndeski, em que se permite a variação do parâmetro que descreve o desvio da velocidade das GWs, os dados (BINGO+CMB) indicam que as mesmas se propagam a uma velocidade abaixo da velocidade da luz, de acordo com previsões teóricas.
 
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Data de Publicação
2022-05-20
 
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