Estudio y comparación de códigos públicos para el análisis de datos cosmológicos

Abstract

El estudio del cosmos podría considerarse una de las primeras actividades que realizó el ser humano. Hoy en día, estudiarlo implica tener un conocimiento vasto sobre las ecuaciones perturbadas de la Relatividad General. Conocer la evolución de esas perturbaciones en el plasma primordial compuesto por una sopa de diferentes partículas es una condición necesaria para responder la pregunta ¿De dónde venimos?. Para ello, es necesario desarrollar un modelo que pueda ser falsable. El Fondo Cósmico de Radiación juega un papel fundamental en este aspecto. A partir de la medición precisa de los fotones que nos llegan desde este fondo se puede inferir la historia térmica del Universo. Desde su descubrimiento en 1965, las técnicas observacionales han mejorado notablemente, permitiendo la determinación de los observables con gran precisión. Para poder contrastar los datos observacionales con los modelos teóricos se utilizan diferentes códigos numéricos. CLASS y CAMB son códigos que resuelven las ecuaciones de Boltzmann acopladas para las diferentes especies de partículas de un modelo cosmológico. Por otro lado, los valores de los parámetros cosmológicos inciden en la forma del espectro de potencias, por lo tanto se requiere de herramientas estadísticas para poder estimar los valores teóricos a partir de las observaciones realizadas. Actualmente hay instrumentos terrestres y satélitales que realizan las mediciones. En particular, el satélite Planck, de la Agencia Espacial Europea, es la tercera generación de satélites que realiza las observaciones y cuyos conjuntos de datos se liberan periódicamente. En el año 2015 se liberó el paquete de datos que será utilizado en esta Tesis. Para el análisis estadístico existen dos códigos: CosmoMC y MontePython. CAMB y CosmoMC son códigos que se usan en el ámbito científico desde hace más de una década, CLASS y MontePython han utilizado técnicas numéricas que resuelven las ecuaciones con un grado de precisión comparable, con la ventaja de usar menos tiempo de cómputo y la flexibilidad que presenta y facilita la edición de los mismos para adaptarlos a modelos particulares. En esta Tesis nos propondremos mostrar la comparación de los diferentes códigos en el modelo estándar ΛCDM.