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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Cosmologia e Fisica Fundamental com o Efeito Sunyaev-Zel'dovich

Acções de Mobilidade de Investigadores FCT/MICINN (Proc.º 441.00)

Investigador responsável
Carlos J. A. P. Martins

One of the most precise cosmological measurements is the intensity spectrum of the Cosmic Microwave Back-ground. If the expansion of the Universe is adiabatic and the CMB spectrum was originally a black-body, its shape will be subsequently preserved with its temperature decreasing according to the law T=T_0(1+z). This temperature-redshift relation is one of the strongest predictions of the standard model of cosmology, but it will be violated in many non-standard models, e.g. those with extra dimensions (like string theory) and those where couplings like the fine-structure constant vary with redshift. To distinguish between models one must measure this relation at high redshifts, trough observations of the Sunyaev-Zel'dovich (SZ) effect, the inverse Compton scattering of the CMB radiation by hot plasma trapped inside galaxy clusters. With a new generation of ground experiments entering in operation and an all-sky survey of SZ clusters to be carried out by the ESA Planck Surveyor satellite, the potential of this method will come to fruition, allowing for the first detailed tests of cosmology and fundamental physics scenarios. The goal of the project is to carry out a pioneering evaluation of the potential of galaxy clusters as probes of the CMB temperature-redshift relation (and hence of cosmology and fundamental physics), bearing in mind the forthcoming SZ surveys. We'll gain a phenomenological understanding of the expectations for deviations to the standard law, and of the cosmological and particle physics scenarios that may lead to them. We will estimate the degree of accuracy with which upcoming cluster surveys will constrain the CMB temperature redshift relation, using simulated cluster catalogues processed according to survey specifications. Finally, we will build upon previous work on the use os SZ observations as a probe of cosmological parameters, in particular by including the possibility of a varying fine-structure constant in the analysis.

Portuguese Node: CAUP
Co-PI: Carlos Martins

Spanish Node: Universidad de Salamanca
Co-PI:Fernando Atrio-Barandela

Instituição financiadora
Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Início: 1 janeiro 2011
Fim: 30 junho 2012


Fundação para a Ciência e Tecnologia

Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço

O Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) é uma nova, mas muito aguardada, estrutura de investigação com uma dimensão nacional. Ele concretiza uma visão ousada, mas realizável para o desenvolvimento da Astronomia, Astrofísica e Ciências Espaciais em Portugal, aproveitando ao máximo e realizando plenamente o potencial criado pela participação nacional na Agência Espacial Europeia (ESA) e no Observatório Europeu do Sul (ESO). O IA é o resultado da fusão entre as duas unidades de investigação mais proeminentes no campo em Portugal: o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) e o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL). Atualmente, engloba mais de dois terços de todos os investigadores ativos em Ciências Espaciais em Portugal, e é responsável por uma fração ainda maior da produtividade nacional em revistas internacionais ISI na área de Ciências Espaciais. Esta é a área científica com maior fator de impacto relativo (1,65 vezes acima da média internacional) e o campo com o maior número médio de citações por artigo para Portugal.

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