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flowchart LR
D(Objetivos<br>científicos) --> A(Métodos<br>de análise)
A --> R2{Análise}
D --> S1(Estratégia<br>da survey)
D --> I(Design & construção<br>do instrumento)
S1 --> S2{Survey}
I --> S2
S2 --> R1((Dados))
R1 --> R2
R2 --> R3(Resultados<br>científicos)
Dark Energy Spectroscopic Instrument
e o futuro dos grandes levantamentos espectroscópicos
Energia Escura é o principal alvo do DESI
Caracterizar a expansão do
Universo na era da Energia Escura Baryon acoustic oscillations
Medir o crescimento da estrutura em
larga escala do Universo Redshift-space distortions
5000 espectros a cada 30 minutos
Com alta resolução
Tempos de exposição:
- DESI: 15 minutos
- eBOSS: 1 hora
Resultando em um mapa 3D de galáxias entre os redshifts
0.1 < z < 4.16
Legacy surveys
>70% das observações concluídas
Mecanismo físico
- Do Big Bang até \(z \approx 1100\), bárions e fótons interagem fortemente e sua pressão atua como força restauradora contra o colapso gravitacional.
- Temos, então, a propagação de ondas acústicas com velocidade:
\[ c_\text{s}(z) = \frac{c}{\sqrt{3\left(1+\frac{3}{4}\frac{\rho_\text{B}(z)}{\rho_\gamma(z)}\right)}} \]
Mecanismo físico
- Em \(z \approx 1100\), a temperatura abaixa o suficiente para que elétrons e prótons se combinem em HI. As oscilações cessam, mas seus modos harmônicos ficam preservados nas distribuição de fótons e de matéria.
- O modo fundamental corresponde à distância máxima percorrida pelas ondas acústicas do Big Bang até \(z \approx 1100\).
\[ r_\text{d} = \int_{z_\text{d}}^\infty \frac{c_\text{s}(z)}{H(z)} dz \]
BAO na distribuição de galáxias
A escala do BAO como uma régua padrão
As medidas
As medidas
Combinando BAO em múltiplos redshifts
Com informações da escala do horizonte
Obtemos a constante de Hubble
Massa dos Neutrinos
Oscilações de sabor detectadas em neutrinos solares e atmosféricos medem a diferença das massas quadradas dos 3 tipos.
A massa mínima permitida por esses resultados é:
- Hierarquia normal: 0.059 eV
- Hierarquia invertida: 0.10 eV
A CMB é sensível à massa total através da
distância de diâmetro angular
até a recombinação lenteamento gravitacional
da CMB
Efeitos que são degenerados com a constante de Hubble e a densidade de matéria.
DESI move o vínculo para massas menores
DESI move o vínculo para massas menores
Separadamente, DESI é consistente com Λ
\(w(a) = w_0 + w_a(1-a)\)
DESI+SN+CMB sugerem energia escura dinâmica
Há margem para melhora no DESI
BGS
limitado pela variância cósmica
LRG
fácil obter novas targets e bons redshifts
ELG
muitas targets pra poucas fibras
QSO
difícil obter novas targets
DESI-2
- Foco em altos redshifts: \(2.2 < z < 5\)
- Mais modos lineares para estudo de física primordial
- Energia Escura na era da matéria
- Melhoras no instrumento: Skipper CCDs na faixa do azul
- Novos tracers: Lyman-break galaxies (LBG) & Lyman-α emitters (LAE)
