DSpace/Manakin Repository

“ANÁLISES GERAIS DA VELOCIDADE DA LUZ COM OBSERVAÇÕES COSMOLÓGICAS”

Mostrar registro simples

dc.creator JAIANE DA SILVA SANTOS, JAIANE DA SILVA SANTOS
dc.contributor.advisor1 Carlos André P. Bengaly Junior, Carlos André P. Bengaly Junior
dc.date.accessioned 2026-05-05T14:01:13Z
dc.date.issued 2026-02-20
dc.identifier.citation JAIANE DA SILVA SANTOS, JAIANE DA SILVA SANTOS. “ANÁLISES GERAIS DA VELOCIDADE DA LUZ COM OBSERVAÇÕES COSMOLÓGICAS”. 2026, 125 páginas da Tese do Programa de Pós-Graduação em Astronomia) - Observatório Nacional, RJ . por
dc.identifier.uri http://localhost:8080/tede/handle/tede/217
dc.description.resumo As constantes fundamentais da Natureza desempenham um papel crucial em nossa compreensão do Universo. Elas representam os limites do nosso conhecimento das leis da Física, mas, ao mesmo tempo, sistematizam novos fenômenos ainda a serem descober- tos. Nos últimos anos, um enorme esforço observacional tem sido dedicado ao estudo da possível variação no espaço e no tempo de algumas dessas constantes fundamentais. Tal descoberta teria consequências profundas em nossos modelos atuais de interações físicas e, em particular, na estrutura teórica por trás da gravitação. A Cosmologia nos fornece uma grande janela para procurar esta variação, com escalas de espaço e tempo que vão do Sistema Solar a todo o Universo observável e sua origem. Por outro lado, modelos teóricos estão sendo ativamente desenvolvidos a fim de fornecer uma descrição fisicamente viável da variação de constantes fundamentais. Portanto, medições de constantes físicas fundamentais usando dados observacionais astronômicos representam um método poderoso para investigar evidências para uma nova física além do modelo cosmológico padrão, ou seja, o modelo ΛCDM. Neste contexto, medimos a velocidade da luz c por meio do parâmetro de Hubble e de medições de distância de diâmetro angular a partir de conjuntos de dados atuais, obtidos a partir de uma compilação de idades de galáxias e oscilações acústicas bariônicas (BAO) radiais para o primeiro, e distâncias de Supernova do Tipo Ia (SNe) do Pantheon+SH0ES para o último. Fazemos isso realizando uma reconstrução dos Processos Gaussianos dessas quantidades, a fim de evitar a suposição de um modelo cosmológico. Em seguida, realizamos uma previsão da precisão dessa medida dos próximos levantamentos de redshift de galáxias, como o J-PAS, e de sirenes-padrão de experimentos de ondas gravitacionais, como nos casos do LIGO e do Einstein Telescope. Nossos resultados apontam que poderemos reduzir a incerteza de medidas da velocidade da luz de aproximadamente 5%, com dados atuais, para 1.5-2% quando estes dados futuros estiverem disponíveis. Além disso, realizamos um teste da relação de dualidade de distâncias cósmicas (RDDC), uma das relações mais fundamentais na Cosmologia, a fim de testar um mo- delo de velocidade da luz variável conhecido como “minimally extended varying speed of light"(meVSL). Esse modelo prevê que a velocidade da luz varia em conjunto com outras constantes fundamentais, de maneira a preservar a invariância de Lorentz, termodinâmica, identidades de Bianchi etc., porém, modificando a relação de dualidade mencionada ante- riormente. Utilizamos diferentes conjuntos de dados de oscilações acústicas bariônicas do SDSS e DESI, bem como Supernovas do tipo Ia da compilação Pantheon+SH0ES, além de Processos Gaussianos novamente para reconstruir os dados de distância de luminosi- dade das Supernovas. Obtivemos um desvio da RDDC usual em aproximadamente 4σ utilizando Supernovas com um conjunto específico de dados de BAO do SDSS, que mede o seu modo transversal (2D). No entanto, este resultado não foi encontrado em outras amostras de BAO do SDSS e do DESI que mediram o seu modo anisotrópico (3D). Isto nos indica que estes dados ainda não possuem precisão o suficiente para distinguir entre evidências para uma nova física e possíveis erros sistemáticos. por
dc.description.abstract The fundamental constants of Nature play a crucial role in our understanding of the Universe. They represent the limits of our knowledge of the laws of physics, but at the same time, they systematize new phenomena yet to be discovered. In recent years, an enormous observational effort has been devoted to studying the possible variation in space and time of some of these fundamental constants. Such a discovery would have profound consequences for our current models of physical interactions and, in particular, for the theoretical framework behind gravitation. Cosmology provides us with a vast window to search for this variation, with scales of space and time ranging from the Solar System to the entire observable Universe and its origin. On the other hand, theoretical models are being actively developed in order to provide a physically viable description of the variation of fundamental constants. Therefore, measurements of fundamental physical constants using astronomical obser- vational data represent a powerful method to investigate evidence for new physics beyond the standard cosmological model, namely the ΛCDM model. In this context, we measure the speed of light c by means of the Hubble parameter and angular diameter distance measurements from current datasets, obtained from a compilation of galaxy ages and radial baryon acoustic oscillations (BAO) for the former, and Type Ia Supernova (SNe) distances from Pantheon+SH0ES for the latter. We do this by performing a Gaussian Process reconstruction of these quantities, in order to avoid the assumption of a cosmo- logical model. We then predict the accuracy of this measurement from upcoming galaxy redshift surveys, such as J-PAS, and from standard sirens from gravitational-wave exper- iments, such as LIGO and the Einstein Telescope. Our results indicate that we may be able to reduce the uncertainty of light speed measurements from approximately 5% with current data to 1.5-2% when these future data become available. Furthermore, we perform a test of the cosmic distance duality relation (CDDR), one of the most fundamental relations in Cosmology, in order to test a model of variable speed of light known as the “minimally extended varying speed of light" (meVSL). This model predicts that the speed of light varies together with other fundamental constants, in a way that preserves Lorentz invariance, thermodynamics, Bianchi identities, etc., but by modifying the duality relation mentioned above. We use different data sets of baryon acoustic oscillations from SDSS and DESI, as well as Type Ia supernovae from the Pantheon+SH0ES compilation, and Gaussian processes again to reconstruct the data of Supernovae luminosity distance. We obtained a deviation from the usual RDDC of approximately 4σ using Supernovae with a specific set of BAO data from the SDSS, which measures its transverse mode (2D). However, this result was not found in other BAO samples from the SDSS and DESI that measured its anisotropic mode (3D). This indicates to us that these data are not yet precise enough to distinguish between evidence for new physics and possible systematics errors. por
dc.description.provenance Submitted by Christianne Baptista (christiannegarnier@on.br) on 2026-05-05T14:01:08Z No. of bitstreams: 1 ON_27_março_2026_Jaiane da Silva Santos.pdf: 3218152 bytes, checksum: 2ec1d2a55e2db0b155500ec4eba42836 (MD5) eng
dc.description.provenance Made available in DSpace on 2026-05-05T14:01:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ON_27_março_2026_Jaiane da Silva Santos.pdf: 3218152 bytes, checksum: 2ec1d2a55e2db0b155500ec4eba42836 (MD5) Previous issue date: 2026-02-20 eng
dc.description.sponsorship Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES por
dc.format application/pdf *
dc.language por por
dc.publisher Observatorio Nacional por
dc.publisher.department Divisão de Programas de Pós-Graduação - DIPPG por
dc.publisher.country Brasil por
dc.publisher.initials ON por
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação em Astronomia por
dc.rights Acesso Aberto por
dc.subject Cosmologia; constantes fundamentais; processos gaussianos; relação de dualidade de distância cósmica. por
dc.subject.cnpq ASTROFISICA EXTRAGALACTICA::COSMOLOGIA por
dc.title “ANÁLISES GERAIS DA VELOCIDADE DA LUZ COM OBSERVAÇÕES COSMOLÓGICAS” por
dc.type Tese por


Arquivos deste item

Este item aparece na(s) seguinte(s) coleção(s)

Mostrar registro simples