Restringindo a Energia Escura com Sondas Complementares de Estrutura em Grande Escala

Para definir observacionalmente a natureza da energia escura, é essencial modelar consistentemente as perturbações cosmológicas na presença de energia escura, considerando a expansão de fundo. Adicionalmente, é crucial restringir este espaço teórico conjunto com uma grande variedade de sondas complementares, visando uma compreensão abrangente de suas propriedades e implicações cosmológicas.

Neste estudo, empregamos uma combinação de conjuntos de dados altamente restritiva para investigar a energia escura. Esta combinação inclui sondas de fundo cósmico de micro-ondas (CMB), oscilações acústicas bariônicas (BAO) e supernovas (SNe), complementadas por correlações cruzadas do DESI DR1 RSD, DES Y3 $3\times2$pt e a integração do efeito Sachs-Wolfe (ISW) entre a temperatura do CMB e as contagens de galáxias. A sinergia desses diversos conjuntos de dados permite uma abordagem robusta para a caracterização dos parâmetros cosmológicos e da energia escura.

A análise desta combinação de dados revelou uma melhoria significativa na Figura de Mérito (FoM) para os parâmetros investigados. Ao mapear as implicações fenomenológicas dessas restrições para os valores atuais das funções fenomenológicas $\{μ(z), Σ(z)\}$, observamos uma melhoria do FoM por um fator de 3, 37. Este resultado sublinha a eficácia da abordagem multifacetada na redução das incertezas e no aprimoramento da precisão das medições cosmológicas.

Adicionalmente, identificamos uma interdependência notável entre os posteriores dos parâmetros $\{w_0, w_a\}$ e $\{c_B, c_M\}$. Esta correlação é atribuída ao prior teórico imposto pela condição de estabilidade de gradiente, que é inerente à estrutura da Teoria Efetiva de Energia Escura (EFTofDE). A compreensão dessas interdependências é fundamental para a construção de modelos cosmológicos mais precisos e para a interpretação correta dos resultados observacionais.

Prosseguindo com a análise, calculamos a significância do desvio do modelo $Λ$CDM para o modelo EFTofDE, quando este último é restrito pelos conjuntos de dados CMB+BAO+SNe. Os resultados indicam uma significância de 2, 9$σ$, sugerindo uma tensão moderada com o modelo cosmológico padrão. Convém destacar que esta significância não é trivialmente semelhante à do modelo $w_0w_a$CDM, que para a mesma combinação de dados foi de 3, 1$σ$, evidenciando as distinções entre as diferentes parametrizações da energia escura.

Em conclusão, este trabalho demonstra o poder das sondas complementares de estrutura em grande escala para restringir a natureza da energia escura, fornecendo insights valiosos sobre seus parâmetros e suas implicações fenomenológicas. As melhorias na Figura de Mérito e a identificação de interdependências paramétricas contribuem para um entendimento mais aprofundado da cosmologia. Contudo, é crucial ressaltar que os resultados apresentados ainda não foram submetidos a um processo de revisão por pares, sendo, portanto, preliminares.