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Linha de Pesquisa COSMO

WorkshopdaPós-GraduaçãoemAstrofísica

AlinhadepesquisaCOSMO

n  Pesquisadores:¨ CarlosAlexandreWuensche¨ OswaldoDuarteMiranda¨ ReinaldodeCarvalho¨ JoséWilliamsVilas-Boas(RADIO,mascolaborandodiretamentecomalinhaCOSMO)

¨ ThyrsoVillela(cedidoaoCGEE,responsávelcientíficodoGEM)

Workshop da Pós-Graduação em Astrofísica (2018)


n  Alunos¨ AdamSmithGontijoBritodeAssis(D)-ODM¨ EduardoJubinideMerícia(M)-CAW¨ EuniceValtâniadeJesusBezerra(D)–ODM¨ FredericoVieira(M)-CAW¨ LiaCamargoCorazza(D)–CAW/ODM¨ PauloBarchi(D,LAC)–RRC¨ RahimaMokadeen(M,Univ.ofConstantine,Argelia)-CAW¨ VitorMedeiros(M)–RRC



n Pós-docs

¨ MikePeel(USP/INPE-FAPESP)–CAW

¨ KarinFornazier(FAPESP)-CAW

¨ VincenzoLiccardo(FAPESP)-CAW

¨ DiegoStalder(INPE/MCTI)-RRC



n Tecnologistas

¨ CesarStrauss(Eng.Eletrônico,Dr.)

¨ RenatoBranco(Eng.Civil,M.Sc.,ETE)

¨ AlanCassiano(Téc.Eletrônico)

¨ LuizReitano(Téc.Mecânico)


Áreasdeatuação

n  ReinaldoRamosdeCarvalho

¨ DinâmicadeAglomeradosdeGaláxias

¨ EvoluçãodeGaláxiasemDiferentesAmbientes

¨ UsodeDeepLearningnoEstudodeClassificação

MorfológicadeGalaáxias.

¨ InferênciaBayesianaAplicadaemAstrofísica


Áreasdeatuaçãon OswaldoMiranda

¨ Químicadouniversoprimordial.¨ Formaçãoestelarlocalecosmológica.¨ Modelosdefisicadeparticulasassociadosaodecaimentodematériaescura.

¨ LoopquantumgravityeHiggsinflacionário.¨ Acoplamentoentreondasgravitacionaiseplasmasfortementemagnetizados.

¨ Plasmasespaciaisemeiointerplanetário¨ ModelosdeTGFs(análogoatmosféricodosGRB)


Áreasdeatuação

n CarlosAlexandreWuensche

¨ Observaçõesnafaixaderádio(RCFMeoutros)

¨ Desenvolvimentodeinstrumentaçãonafaixade

rádio(receptores,cornetaseitensassociados)

¨ Análisefenomenológicadedadoscosmológicose

testesdecenáriosdoModeloCosmológicoPadrão

¨ Astroquímica(Universoprimordialerecente)Workshop da Pós-Graduação em Astrofísica (2018)

Formaçao de quadros (últimos 10 anos) •  Mestrado

n  Carla Martins Coelho n  Eduardo dos Santos Pereira n  Larissa Carlos dos Santos n  Thiago Monfredini da Silva n  Mariana Chinaglia n  Camila Paiva Novaes n  Pedro Henrique Ribeiro da

Silva Moraes


•  Mestrado n  Mariana Cunha Costa n  Marcela Vitti n  André Boaventura n  Carolina Gribel de

Vasconcelos Ferreira n  Adam Smith Gontijo Brito

de Assi n  Lia Camargo Corazza

Formaçao de quadros (últimos 10 anos)


• Doutorado ¨  Ivan Soares Ferreira ¨ Márcio Eduardo da Silva Alves ¨ Dennis Fernando Alves Bessada ¨ Eduardo dos Santos Pereira ¨ Camila Paiva Novaes ¨ Pedro Henrique Ribeiro da Silva Moraes ¨ Dinelsa Machaieie ¨ Tatiana Moura Bastos

Desenvolvimentotecnológico

n  óptica “off-axis” para microondas

n  Receptores para frequencias entre 1 e 10 GHz

n  cornetas

n  sistema de recepção criogênico de microondas


ColaboradoresexternosàDIDAS

n  AlbertoG.O.Krone-Martins(LisbonUniv/Portugal)n  AndréL.B.Ribeiro(UESC)n  EstebanWalterGonzalezClua(IC/UFF)n  FrancescoLaBarbera(OAC/INAF)n  GaryMamon(IAP/France)n  JoãoL.K.Moreira(ON/MCTI)n  MarcelleS.Santos(Fermilab/USA)n  MartinWeinberg(UMASS/USA)n  ReinaldoR.Rosa(INPE/MCTI)n  SandroRembold(UFSM)n  TatianaMoura(IAG/USP)n  ThiagoS.Gonçalves(OV/UFRJ)

n  ElaineFortesn  OdimMendesn  MargareteDominguesn  EdgardEvangelista


ColaboradoresexternosàDIDAS

§  Élcio Abdala (USP) §  Raul Abramo (USP) §  Newton Figueiredo (UNIFEI) §  Agenor Pina (UNIFEI) §  Armando Bernui (ON) §  Camila Novaes (ON) §  Ivan Ferreira (UnB) §  Fábio Carvalho (UERN) §  Edivaldo Santos (UFRJ) §  Martin Makler (CBPF) §  Rodrigo Leonardi (AEB) §  Mariana Penna-Lima (UnB) §  Luciano Barosi (UFCG)


§  George Smoot (Univ. California, Berkeley) §  Philip Lubin (Univ. California, Santa Barbara)

§  Paolo de Bernardis (Univ. Roma)

§  Camilo Tello (Newfield Wireless)

§  Alan Kogut (GSFC/NASA)

§  Domingos Barbosa (Univ. Aveiro)

§  Larissa Santos (Univ. Beijing)

§  Clive Dickinson (Univ. Manchester)

§  Ian Browne (Univ. Manchester)

PLANCK

Reionização

Polarização

Polarização CMB Foregrounds Lentes gravitacionais

Efeito SZ/OV/RS

BAO for BINGO


HI Intensity mapping

Observáveis em Cosmologia •  Expansão acelerada (z < 1, t ~ 2x109 yrs) •  Recessão das galáxias (z > 1, t ~ 2x108 yrs) •  Reionização (z ~ 20, t ~ 2x106 yrs)

Radiação Cósmica de Fundo (z ~ 1100, t ~ 3,8x105 yrs) Nucleossíntese primordial (z ~ 108 ,t ~ 3 minutes )


C.A.Wuensche

Nosso problema...

A Galáxia e... fontes puntiformes, efeitos SZ, Rees-Sciama e Ostriker-Vishniac


Porque estudar a distribuição angular da RCF?

ISW e energia escura

Curvatura, idade e no. barions

Efeitos secundários

Planck power spectrum (A&A 2016) Workshop da Pós-Graduação em Astrofísica (2018)

BaryonAcousticOscillations(BAOs)

18

Planck collaboration (2016)

Eisenstein et al. (2005)

Credit: Eric Huff, the SDSS-III team, and the South Pole Telescope team. Graphic by Zosia Rostomian

19 Weinberg, D. et al. Physics Reports, Volume 530, Issue 2, p. 87-255, 2013.

The evolution of perturbations for various cosmic components, in different cosmic times.

After decoupling (panel d) there is a wave of matter and dark matter, which will gravitationally converge to a common radius.

Porque estudar a polarização da RCF?

CMB Task Force Report, astro-ph/0604101 Workshop da Pós-Graduação em Astrofísica (2018)

Por que estudar os contaminantes da RCF?


WhystudyBaryonAcousticOscillations(BAO)

n  AcousticwavesimprintedonCMB380,000yearsafterBigBang

n  Acousticscalesetbydistancelighttravelledatthattime¨  KnownpreciselyfromCMBpower

spectrum¨  D=149±0.6Mpc

n  BAOscaleimprintedonallmatterintheUniverse¨  Useasa“standardruler”

Planck collaboration (2016)

Credit: Chris Blake Workshop da Pós-Graduação em Astrofísica (2018)

BaryonAcousticOscillations(BAOs)

•  The acoustic peak gives the ratio of the distances to z=.35 and z=1,100 to 4% fractional accuracy.

•  Absolute distance to z=0.35 is determined to 5% accuracy.

•  Co-moving sound horizon scale 149 h-1 Mpc.

•  Baryon oscillations seen in the CMB distribution can be observed in the spatial distribution of galaxies

Credit: Bennett, Nature (2006)

Credit: EUCLID website (ESA)


The HI signal power spectrum

BAOs

Total HI signal

l≈(200/θ) degrees

Cosmological HI signal is weak! (≈100 µK rms) and on degree scales

0.001 0.01 0.1 1

k [Mpc-1

]

0.95

1

1.05

P(k

) /

P(k

) sm


BINGO-Opticsschematics

26

28

BINGO – Mirrors

SOLIDWORKS Educational Edition. Somente para uso educacional.

Crédito: L. A. Reitano

29

BINGO – Mirrors




30

BINGO - Polarimeters, transitions and magic tees

Polarimeter

Transitions

Magic Tees Crédito: L. A. Reitano

BINGO– Receivers

31

Instrument (thermal) noise

Instrument 1/f noise

SIMULATIONS

32

“BINGO: receiver and electronics” (Peel, Wuensche et al. 2018, to be submitted before August 31)

Challenge: BINGO horns are big!

33

n  Aluminum horns (6060 T4 alloy) ¨ Mass:347kg,notincludingscrewsandbolts,whichmayadd~30kgtotheunit

¨ Numberofrings(sectors):127¨ Length:4318mm¨ Mouth:1900mm¨ Throat:250mm


Horntestsn  Differentpreliminarytests,beforegoingtoLIT.n  Insertionandreturnlosstestsfortheantennan  Transitiontests(forperformance)n  Satisfactoryresultssofar

35

Crédito: M. Peel

“BINGO: Horn design, fabrication and testing” (Wuensche et al. 2018, to be submitted before May 31)

36

Antenna tests

Return loss (simulated)

Return loss (measured, ecossorb covering the mouth)

Temas de pesquisa

BAO e rádio telescópio BINGO – MESTRADO •  Extração de parâmetros cosmológicos dos dados simulados do

BINGO em comparação com outros levantamentos •  Estudo dos chamados “Fast Radio Bursts” no contexto do BINGO •  Estudo da contribuição de radio fontes pontuais e do background em

rádio na faixa de operação do BINGO

BAO e Radio telescópio BINGO - DOUTORADO •  Separação de componentes cósmicas nos dados do BINGO •  Correlação dos dados do BINGO com outros levantamentos

•  Colaboração com Thyrso Villela, Camilo Tello, Elcio Abdalla, Raul

Abramo, Clive Dickinson e Ian Brouwne.


Temas de pesquisa

Observações de moléculas no meio interestelar – MESTRADO e DOUTORADO

•  Estudo de regiões em Ophiucus, Musca

•  Estudo de regiões de emissão maser em Ophiucus

Evolução química do Universo e correlação com observáveis cosmológicos – MESTRADO e DOUTORADO

•  Colaboração com José Williams Vilas-Boas e Oswaldo Miranda


Temas de pesquisa

•  Radio telescópio GEM - MESTRADO •  Análise de dados do receptor de 5 GHz

•  Comparação do mapa atual em 5 GHz com outros mapas na literatura

•  Estudos sobre índice espectral da emissão síncrotron Galáctica em baixas frequências

•  Radio telescópio GEM - DOUTORADO •  Construção do receptor de 10 GHz polarizado

•  Novas medidas e produção do mapa de emissão

•  Colaboração com Thyrso Villela, Camilo Tello e Ivan Ferreira


Temas de pesquisa

•  RCFM – MESTRADO e DOUTORADO

•  Estudo do efeito Sunyaev-Zeldovich e de lenteamento da RCFM

•  Condições não-gaussianas na RCFM

•  Assimetrias e anomalias na RCFM

•  Emissão anômala de poeira


Publicaçõesrecentes(2015-2018)

Com revisor, Qualis A e B n  JCAP - 1 n  ApJ – 3 n  MNRAS – 3 n  AJ – 1 n  ASSP – 1


Com revisor, qualis C n  ASSL – 2 (cap. de livros) n  Physics Series – 1 n  AIP Proceedings – 1 n  RBEF – 1

Minhas atividades desde 10/2016 ü  PI do projeto BINGO ü  Chefe da linha de pesquisa Cosmo ü  Membro do Conselho de Curso da PG-AST ü  Membro do Conselho Técnico Científico do INPE ü  Supervisões: 1 D, 2 M, 2 Pós-docs ü  Revisor de periódicos/trabalhos de conferências/agências de

fomento… Projetos e auxilios em andamento ü  BINGO – um instrumento para medir BAOs (FAPESP) ü  Bolsa de produtividade– nível 1D ü  Organização de evento – CAPES ü  BINGO – pipeline capabilities FAPESP – submetido)


OBRIGADO


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