Investigando as Origens e Soluções para as Discrepâncias em H0 e S8
Tensões Cosmológicas. Inflação. Constante de Hubble.
Resumo
As tensões na Cosmologia têm motivado grandes discussões na comunidade científica
recentemente. No contexto da cosmologia observacional, deparamo-nos com um
significativo impasse entre medidas globais (dependentes de modelos) e medidas
locais (independentes de modelo). No que diz respeito à constante de Hubble, H0,
a qual fornece a taxa de expansão do Universo, estimativas a partir de medições
do fundo cósmico de micro-ondas (CMB) obtidas pelo satélite Planck, fornecem
valores menores que aqueles obtidos a partir de medidas de distâncias de Cefeidas
e supernovas do tipo Ia (SNs Ia) observando-se uma discrepância de ∼ 5σ. Com
relação à amplitude de aglomeramento de matéria no Universo, S8, os dados de
CMB do satélite Planck apresentam um valor maior que o estimado das observações
de lentes gravitacionais fracas (como as do DES - Dark Energy Survey e KiDS -
Kilo-Degree Survey) revelando uma tensão de ∼ 2, 5σ. Visto que CMB usa como
modelo fiducial o ΛCDM, essas discrepâncias apontam para possíveis limitações do
modelo padrão ou para erros sistemáticos não contabilizados nas medidas locais.
Nesta tese, propomos investigar extensões ao modelo ΛCDM que possam aliviar
ambas as tensões. Mostramos que a tensão de Hubble pode ser resolvida adicionando
uma contribuição devido à inflação cósmica à distância do horizonte sonoro. No
que diz respeito à tensão em S8, argumentamos que esta tensão trata-se de uma
ilusão, dado que a quantidade H0S8 não apresenta tensão alguma, indicando que
S8 e H0 talvez não possam ser medidas separadamente. A consistência de H0S8
obtida de diferentes conjuntos de dados traduz-se numa consistência em f0σ8,0H0.
Reunindo medidas de f σ8 e H em um mesmo redshift obtemos um valor para f0σ8,0H0
independente de modelo consistente com o fornecido pela (CMB) (modelo ΛCDM) e
pela combinação DES+SH0ES. Essas análises parecem suficientemente boas para
amenizar ou resolver as tensões supracitadas, contribuindo para um entendimento
mais refinado da composição e evolução do Universo