Your SlideShare is downloading. ×
Aspects of Dark Energy and Cosmic Curvature
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Aspects of Dark Energy and Cosmic Curvature

598

Published on

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
598
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
8
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Aspects of Dark Energy  and   Cosmic  Curvature Patrice M. OKOUMA UCT/AIMS/SAAO
  • 2. A Fundamental Uncertainty in The BAO Scale from Isocurvature Modes Physics Letters B. 696 (2011), pp. 433­437The sensitivity of BAO Dark Energy Constraints to  General Isocurvature Perturbations  arXiv:1111.2572v1 Work(s) With C. Zunckel, S. Muya­Kasanda,  K. Moodley  (UKZN, SA) ; B.A. BASSETT (AIMS/UCT/SAAO, SA)
  • 3. Motivation our current understanding of Baryon Acoustic Oscillations (BAO) relies on a set of restrictive assumptions about the initial conditions. Question : Assuming more general initial conditions,              by how much could this assumption alter/bias  our understanding of DE via the BAO scale  ? 
  • 4. Initial Conditions space Adiabatic (curvature) perturbationsIsocurvature (entropy) perturbations space
  • 5. “ Fingerprints ”  on Large Scale Structure 
  • 6. Eisenstein et al. (2005) r0 In adiabatic mode : r0     r0  =  Standard ruler 
  • 7. Fisher formalism applied to galaxy power spectrumIf likelihood function of band powers of galaxy power spectrum is Gaussian  (Tegmark et al. 1997; Seo & Eisenstein 2003)
  • 8. Fisher formalism applied to galaxy power spectrum – contd + Isocurvature parameters Gaussian Likelihood Minimum error on parameter   =
  • 9. FoM alterations for stage III­IV ­like survey parameters  1.5, 1.2
  • 10. Bias in DE params. estimates for stage III­IV ­like survey parameters 7σ (10σ) incorrect measurement of Wo         and as much as   23σ (12σ) for Wa if ignoring isocurvature modes 
  • 11.    BAO are a firm prediction of CDM models and one key­topic of the science programme for SKA; Even  for  isocurvature  amplitudes  undetectable  by  PLANCK,  the presence of multiple isocurvature modes could lead to biases in the DE  parameters  that  exceed  7  sigma  on  average,  if  the  analysis  is done assuming isocurvature initial conditions; Accounting  for  all  isocurvature  modes  corrects  for  this  bias  but degrades the DE figure of merit by at least 50% in the case of the BOSS experiment;BAO  data  also  provide  much  stronger  constraints  on  the  nature  of the primordial perturbations than from the CMB alone.
  • 12. In adiabatic mode :r0   r0  =  Standard ruler 
  • 13. The curvature­dark energy(geometric) degeneracy through  the CMB Work with Y. Fantaye (SISSA, Italy) & B. A. BASSETT (AIMS/UCT/SAAO, SA)
  • 14. OUTLINECurvature, lnflation?  What is the Geometric Degeneracy?Some results Summary 
  • 15. MotivationThe current model of Inflation predicts that spatial  sections of space­time (the Universe) are flat;  Current datasets are consistent with this paradigm    IF the dark energy is a cosmological constant;    We study the impact of allowing for a general  evolution of the dark energy on the geometry of  the Universe and extract some new constraints on  cosmological parameters.
  • 16. Curvature ? R R X (radius of) Curvature = 1/R  ­­­­­­­­­­­>  0(radius of) Curvature = 1/R K = 1 K = ­1   Curvature density parameter   K = 0
  • 17. Inflation : a solution to some Big Bang puzzles Larson et al. (2011) AIMS 2012   18
  • 18. What is the  curvature­dark energy(geometric) Degeneracy?
  • 19. D. Larson et al. (2010) 21 l1 AIMS 2012  
  • 20. The Basic Geometric Degeneracy :  Okouma et al., 2012. In prep K = Ωk and Wde effects can cancel each other  1 Using WMAP7 data only, ­­­­­­>same angular power spectrum for K = ­1 IF   WDE = ­1,  Then   IF         different sets of these parameters. Larson et al., 2011K = 0
  • 21. The general geometric degeneracy
  • 22. The curvature­dark energy(geometric) degeneracy through the  CMB 
  • 23. Bayes Theorem:    Metropolis­Hastings algorithm for the sampling of the posterior pdf ­­­> Random walk in parameter space using a modified CosmoMCData: WMAP7­yr , Supernovae, BBN, HST (+ ACT data) B. Bassett stat. lectures 5 chains of 300 000   steps each ran
  • 24. Some ResultsOkouma et al., 2012. In prep
  • 25. Oohh Look ! Okouma et al., 2012. In prep Okouma et al., 2011. In prep using CAMBH0 = 71 (km/s)/Mpc,Ok = 0.15H0 = 56.36 (km/s)/Mpc,Ok = ­0.06  AIMS 2012   27
  • 26. ?Okouma et al., 2012. In prep
  • 27. Okouma et al., 2012. In prep
  • 28. Large open models with dynamical DE which fit the first  CMB  peak  do  exist,  but  the  strong  Integrated Sachs­Wolfe  (ISW)  effect  in  such  models  means that  low  multipoles  of  the  CMB  power  spectrum  is very poorly fit, hence these models are discarded. The  vast  ~  30­dimensional  parameter  volume explored is an additional limitation. 
  • 29. X√
  • 30.  A  significantly  non­phantom  (Wde  >  ­1)  leads  to  a  strong  reduction  in  the  volume  of  possible  curved  models;    A  general  dynamical  dark  energy  model  adds  nothing  significant in terms of  allowing for curved models;  Strong constraints on cosmic curvature remain despite  the  extra  dark  energy  freedom.  However,  these  constraints  now  come  from  a  mixture  of  dynamical  constraints (ISW effect) and distance measurements.
  • 31. Okouma et al., 2012. In prep
  • 32. Okouma et al., 2012. In prep J­Q Xia & M. Viel , 2009
  • 33. Okouma et al., 2012. In prep
  • 34. Okouma et al., 2012. In prepKomatsu et al., 2008 
  • 35. Okouma et al., 2012. In prep
  • 36. Prospects with Growth Information
  • 37. Summary    A general dynamical dark energy model adds nothing significant in terms of  allowing for curved models; Strong constraints on cosmic curvature remain despite the extra dark energy freedom.  However,  these  constraints  now  come  from  a  mixture  of  dynamical constraints (Integrated Sachs­Wolfe effect) and  distance measurements.
  • 38. Thank you  for your attention

×