Fluxos de velocidade cósmica: da teoria às observações

A estrutura em grande escala do Universo forma uma rede complexa de nós, filamentos, camadas e vazios conhecida como Teia Cósmica. A Estrutura em Grande Escala (LSS) do Universo forma uma rede complexa de nós, filamentos, folhas e vazios conhecida como Teia Cósmica.

À medida que os levantamentos galácticos atuais e futuros investigam cada vez mais os regimes quase lineares e não lineares de formação de estruturas, compreender a sua geometria e dinâmica é essencial para a cosmologia de precisão. Em particular, os filamentos cósmicos, que canalizam a matéria através da teia, são fundamentais para estes processos dinâmicos.

Primeiro, o conjunto Sahyadri de simulações cosmológicas de $N$-corpos de alta resolução é apresentado, fornecendo uma estrutura para estudos de precisão do LSS e sua dependência cosmológica. Uma estrutura de calibração para reconstrução de filamentos é então desenvolvida usando realizações controladas de filamentos, permitindo a investigação sistemática de vieses de reconstrução.

Os efeitos da curvatura do filamento e do ruído de reconstrução nas propriedades inferidas do filamento são quantificados, e uma nova abordagem de suavização do espaço de Fourier é introduzida para melhorar a recuperação do perfil. A tese apresenta ainda o Skeletor, um localizador de filamentos baseado em Voronoi que identifica estruturas filamentares diretamente de rastreadores discretos, ao mesmo tempo que incorpora explicitamente a natureza hierárquica da teia cósmica.

Uma nova estrutura para classificar a estrutura subfilamentar é desenvolvida. A aplicação dessas ferramentas a simulações cosmológicas revela propriedades distintas da subestrutura do filamento e fornece uma visão detalhada do espaço de fases do filamento, incluindo influxos coerentes, multistreaming e características semelhantes a cáusticos.

Juntos, esses desenvolvimentos fornecem uma estrutura para o estudo da geometria, hierarquia e dinâmica da teia cósmica não linear.

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