Física fundamental con la polarización del fondo cósmico de microondas

• Autores: Patricia Diego Palazuelos
• Directores de la Tesis: Patricio Vielva Martínez (dir. tes.), Rita Belén Barreiro Vilas (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Cantabria ( España ) en 2023
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Fundamental physics with the cosmic microwave background polarization
• Tribunal Calificador de la Tesis: Enrique Martínez González (presid.), Josquin Errard (secret.), Ricardo Génova Santos (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología por la Universidad de Cantabria
• Materias:
  • Matemáticas
    • Estadística
      • Análisis de datos
  • Astronomía y astrofísica
    • Cosmología y cosmogonía
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TESEO  UCrea 
• Resumen
  • español

    El fondo cósmico de microondas (FCM) ha desempeñado un papel fundamental en el establecimiento de ΛCDM como modelo cosmológico de concordancia. Las medidas de alta precisión de la polarización del FCM que están por desarrollarse en las próximas décadas nos ayudarán a abordar las cuestiones pendientes sobre la naturaleza de la materia oscura, la energía oscura y la inflación cósmica, así como a arrojar algo más de luz sobre las tensiones observacionales actuales. El éxito de este ambicioso programa científico no sólo supone un reto tecnológico, también exigirá un control sin precedentes de la sistemática, un modelado preciso del resto de emisiones galácticas y extragalácticas en el rango de las microondas, al igual que el desarrollo de nuevas herramientas de análisis. En la presente tesis se recopilan varias publicaciones que tratan diferentes aspectos de dicho procesado de datos como la separación de componentes, la mitigación de sistemáticas y la eliminación de anisotropías secundarias.

  • español

    The cosmic microwave background (CMB) has played a pivotal role in establishing Lambda CDM as the concordance cosmological model. The next decades will see the advent of high-precision measurements of the CMB polarization that will help us address the outstanding questions on the nature of dark matter, dark energy, and cosmic inflation, as well as shed some more light on present observational tensions. Among other applications, CMB polarization will allow us to search for parity-violating physics, map the growth of structure through weak gravitational lensing, and, hopefully, indirectly detect the background of primordial gravitational waves (PGW) produced during inflation. The success of such an ambitious science program not only poses a technological challenge but will also demand unparalleled control of systematics, a precise understanding of the rest of microwave emissions in the sky, and the development of new analysis tools.

    This thesis compiles several publications on the characterization of extragalactic compact sources, the delensing of B modes, and the simultaneous measurement of instrumental polarization angles and cosmic birefringence. Although focused on apparently disconnected topics, these works cover various steps of the analysis pipeline that next-generation CMB experiments must implement to secure a robust detection of PGW, dealing with different aspects of component separation, the mitigation of instrumental systematics, and the removal of secondary anisotropies.