Explorando novas fronteiras com levantamentos de galáxias

Resumo

A Cosmologia e a Astrofísica extragaláctica tiveram avanços significativos nos últimos anos, quando puderam se beneficiar das observações de levantamentos astrofísicos em grandes áreas do céu, tais como o Sloan Digital Sky Survey (I-II-III), WiggleZ, e outros. Enquanto a atual geração de levantamentos (BOSS/SDSS-III e DES) dão ênfase à exploração de vínculos em parâmetros cosmológicos, em particular as tentativas de medir a equação de estado da energia escura, ultimamente tem ficado mais clara a sinergia e inter-dependência entre a cosmologia, estruturas em grandes escalas e evolução de galáxias. Esses ramos têm experimentado uma convergência cada vez maior, culminando na emergência de uma descrição unificada da distribuição e evolução de galáxias, baseada não somente no modelo $\Lambda$CDM, mas também em conceitos tais como o Halo Model (modelo de halos) e as HODs (halo occupation distributions -- distribuições de ocupações de halos). Recentemente desenvolvemos técnicas que permitem estudar de uma só vez os aspectos cosmológicos e aqueles relacionados à evolução de galáxias, por meio de ferramentas de análise estatística de dados de levantamentos de galáxias. Pretendemos completar essas ferramentas, testá-las em catálogos reais e simulados, e, no futuro, utilizá-los nos dados dos novos levantamentos. Uma das principais dificuldades que atravancam o avanço dessas áreas é a estatística limitada de galáxias de diferentes tipos, luminosidades e morfologias, em diferentes ambientes, nos diversos redshifts. Um dos instrumentos que prometem observar grandes números desses objetos extragalácticos é o J-PAS (the Javalambre Physics of the Acceleration of the Universe Astrophysical Survey). Esse instrumento, instalado no Observatorio Astronomico de Javalambre (OAJ), na Espanha, é composto basicamente de um telescópio de 2.6 m (T250) com campo de visão de 3 graus de diâmetro, e dotado de uma câmera panorâmica de 1.4 Giga-pixels (JPCam). O J-PAS tem uma estratégia inovadora, que consiste no imageamento de mais de 1/5 do céu em 57 filtros (52 de banda estreita, além de 5 de banda larga), até uma profundidade de $\sim 22.5$ na banda r do SDSS. Isso vai permitir a observação de centenas de milhões de galáxias e AGNs, com medidas extremamente precisas dos redshifts desses objetos.Pretendemos também financiar dois aspectos básicos para o sucesso deste projeto: 1) vamos dotar o sistema de filtros (FSU) da JPCam com um sistema de controle (electronics control system, e-Box). A e-Box contém os sensores que informam os controladores principais sobre as posições dos filtros, dando feedback para as partes mecânicas da FSU. 2) vamos também incrementar a capacidade de armazenamento de dados do cluster {\em Alpha Crucis} do Laboratório de Astroinformática do IAG-USP, adicionando 12 drives de 4000-GB SAS 7200 RPM. (AU)