Cosmologia Observacional

Cosmologia Observacional

A cosmologia observacional investiga a origem, a composição, a estrutura e a evolução do Universo a partir de medições precisas dos seus observáveis. Essa área integra observações astronômicas, levantamentos em grande escala e sondas cosmológicas com modelos teóricos e simulações numéricas para reconstruir a história do cosmos e testar hipóteses fundamentais. Entre os observáveis cosmológicos de destaque estão:

• Radiaçäo Cósmica de Fundo em Micro-ondas (CMB) — radiação relíquia do Universo primordial;
• Distribuições de galáxias — mapas em larga escala e suas correlações que revelam a formação e evolução da estrutura;
• Lenteamento gravitacional — deformações em imagens de galáxias e da CMB que traçam a distribuição da matéria total (bariônica + escura);
• Aglomerados de galáxias e outras estruturas — Essenciais para testar evolução não-linear e formação de grandes estruturas;
• Supernovas tipo Ia — sondas padrão para medições da expansão cósmica e do histórico de aceleração.

Nas últimas décadas, levantamentos cada vez mais extensos da estrutura em grande escala e CMB transformaram a cosmologia em uma ciência de precisão. Esses experimentos nos permitem medir com grande acurácia parâmetros cosmológicos, testar modelos de energia escura e matéria escura e investigar as leis fundamentais da gravitação em escalas cosmológicas. Atualmente, os grandes desafios da cosmologia observacional incluem o controle sistemático das incertezas astrofísicas e experimentais, a combinação consistente de diferentes sondas cosmológicas, e o entendimento das tensões entre medidas independentes — como a discrepância entre as estimativas da constante de Hubble (H₀). Nosso grupo desenvolve métodos estatísticos, pipelines de análise, simulações e estudos de correlações entre sondas. As principais linhas de trabalho incluem:

• Análises de lenteamento gravitacional em diferentes regimes- micro, fraco e forte;
• Análises da CMB primordial e seus efeitos secundários;
• Correlações entre CMB seus efeitos secundários com estrutura em grande escala ;
• Restrição de modelos cosmológicos alternativos e a propriedades da matéria escura/energia escura;
• Validação de métodos em mocks e dados reais e investigação de efeitos sistemáticos.

Dentre os levantamentos em que o grupo tem atuação ou experiência analítica destacam-se:

• Experimentos de CMB: Atacama Cosmology Telescope (ACT), Simons Observatory (SO);
• Levantamentos de estrutura em grande escala : Euclid, Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time Dark Energy Science Collaboration (LSST / DESC)
• Análises com dados públicos: Planck, HSC, DESI , WiseSuperCosmos, SDSS, Dark Energy Survey e outros conjuntos públicos.