O impacto das funções de distribuição de probabilidade das medidas de dispersão de FRBs nas estimativas cosmográficas

Observações cosmológicas recentes têm reaberto o debate sobre o modelo mais adequado para descrever a dinâmica do Universo. Este cenário ressalta a urgência de desenvolver e aplicar análises independentes de modelos cosmológicos predefinidos, a fim de obter uma compreensão mais robusta e imparcial dos parâmetros fundamentais que regem a expansão cósmica.

Neste contexto, este estudo emprega a abordagem cosmográfica, uma ferramenta poderosa que permite investigar a expansão do Universo sem a necessidade de assumir um modelo cosmológico específico. Para isso, utilizamos uma amostra robusta de 106 Fast Radio Bursts (FRBs) bem localizadas, com redshifts na faixa de $z \le 0, 7$. A escolha dos FRBs como sondas cosmológicas é estratégica, dada a sua capacidade de fornecer informações sobre o meio intergaláctico e a expansão do Universo através de suas medidas de dispersão.

O principal objetivo desta investigação é restringir os valores da constante de Hubble ($H_0$), do parâmetro de desaceleração ($q_0$) e do parâmetro jerk ($j_0$), que são cruciais para caracterizar a dinâmica da expansão cósmica. Mais especificamente, buscamos avaliar o impacto das heterogeneidades presentes no meio intergaláctico (IGM) sobre a precisão e a acurácia das estimativas desses parâmetros cosmográficos. A compreensão de como as variações no IGM afetam as observações de FRBs é fundamental para mitigar potenciais vieses nas inferências cosmológicas.

Adicionalmente, aprofundamos a análise investigando o papel da fração de massa bariônica. Esta investigação foi conduzida sob dois cenários distintos: um em que a fração de massa bariônica é tratada como um parâmetro fixo, e outro em que é considerada um parâmetro livre, permitindo uma avaliação mais abrangente de sua influência nos resultados. Essa abordagem permite discernir a sensibilidade das restrições cosmográficas à modelagem da matéria bariônica no Universo.

Os resultados obtidos revelam que as restrições cosmográficas inferidas, especialmente aquelas relacionadas ao parâmetro de desaceleração ($q_0$), exibem uma dependência sensível. Essa dependência é notada tanto em relação à distribuição do IGM assumida no modelo quanto aos parâmetros anteriores (priors) adotados na análise estatística. Este achado sublinha a importância de uma modelagem precisa do IGM e de uma escolha criteriosa dos priors para evitar conclusões enviesadas sobre a dinâmica cósmica.

A sensibilidade observada nas restrições de $q_0$ sugere que a caracterização detalhada das heterogeneidades do IGM é um fator crítico para a obtenção de estimativas cosmográficas robustas. Ignorar ou simplificar excessivamente a distribuição do IGM pode levar a incertezas significativas e a interpretações errôneas da taxa de expansão e desaceleração do Universo. Portanto, estudos futuros devem focar na melhoria dos modelos de IGM e na exploração de métodos que minimizem a dependência de priors, garantindo assim a confiabilidade das inferências cosmológicas baseadas em FRBs.