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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

Next generation cosmology: constraints from the Euclid galaxy cluster survey

B. Sartoris, A. Biviano, C. Fedeli, J.G. Bartlett, S. Borgani, M. Costanzi, C. Giocoli, L. Moscardini, J. Weller, B. Ascaso, S. Bardelli, S. Maurogordato, P. T. P. Viana

Resumo
We study the characteristics of the galaxy cluster samples expected from the European Space Agency's Euclid satellite and forecast constraints on parameters describing a variety of cosmological models. In this paper we use the same method of analysis already adopted in the Euclid Red Book, which is based on the Fisher matrix approach. Based on our analytical estimate of the cluster selection function in the photometric Euclid survey, we forecast the constraints on cosmological parameters corresponding to different extensions of the standard Λ cold dark matter model. Using only Euclid clusters, we find that the amplitude of the matter power spectrum will be constrained to Δσ8 = 0.0014 and the mass density parameter to ΔΩm = 0.0011. The dynamical evolution of dark energy will be constrained to Δw0 = 0.03 and Δwa = 0.2 with free curvature Ωk, resulting in a (w0, wa) figure of merit (FoM) of 291. In combination with Planck cosmic microwave background (CMB) constraints, the amplitude of primordial non-Gaussianity will be constrained to ΔfNL ≃ 6.6 for the local shape scenario. The growth factor parameter γ, which signals deviations from general relativity, will be constrained to Δγ = 0.02, and the neutrino density parameter to ΔΩν = 0.0013 (or Δ∑mν = 0.01). Including the Planck CMB covariance matrix improves dark energy constraints to Δw0 = 0.02, Δwa = 0.07, and a FoM = 802. Knowledge of the observable-cluster mass scaling relation is crucial to reach these accuracies. Imaging and spectroscopic capabilities of Euclid will enable internal mass calibration from weak lensing and the dynamics of cluster galaxies, supported by external cluster surveys.

Palavras chave
galaxies: clusters: general, cosmological parameters, cosmology: theory, dark energy, large-scale structure of Universe

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society
Volume 459, Página 1764
março 2016

>> ADS>> DOI

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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