A relação de dualidade testada com aglomerados de galáxias e H(Z).

Abstract

A chamada relação de reciprocidade, provada há alguns anos por Etherington (1933), é de fundamental importância em cosmologia. Ela a rma que, se o observador e a fonte estão em movimento relativo, os ângulos sólidos, subentendidos entre a fonte e o observador estão relacionados por invariantes geométricos e um fator dependente do redshift da fonte. Sua versão mais útil no contexto astronômico é conhecida como relação de dualidade de distância cósmica (RDDC), e relaciona às distâncias de luminosidade (DL) e de diâmetro angular (DA) de acordo com a seguinte expressão: DL(z)(1 +z )\u1000002=DA(z) = 1. Esta relação é completamente geral, válida para todos os modelos cosmológicos baseados na geometria Riemanniana e é independente tanto das equações de campo de Einstein quanto da natureza da matéria. Ela apenas requer que observador e fonte estejam conectados por geodésicas nulas num espaço-tempo Riemanniano e que o número de fótons seja conservado. Neste trabalho, propomos um teste independente de modelo cosmológico para a RDDC envolvendo aglomerados de galáxias e medidas da taxa de expansão do universo, H(z). Em uma primeira análise, usamos medidas de frações da massa do gás (fgas) e distâncias de diâmetro angular de uma amostra de 38 aglomerados de galáxias juntamente com medidas de H(z), para testar a validade da RDDC. Em uma segunda análise, utilizamos uma amostra de 25 distâncias de diâmetro angular de aglomerados de galáxias, os quais foram obtidos considerando duas diferentes morfologias, a m de investigar a influência da morfologia usada para descrever os aglomerados de galáxias sobre o teste. Em nossas análises, consideramos o parâmetro Ƞ(z) = 1+ Ƞ 0z e Ƞ (z) = 1+ Ƞ 0z=(1+z), em função do redshift, sob duas formas distintas: Ƞ(z) = 1+ Ƞ 0z e Ƞ (z) = 1+ Ƞ 0z=(1+z) Os resultados encontrados mostram que o valor de Ƞ(z) = 1+ Ƞ 0z e Ƞ (z) = 1+ Ƞ 0z=(1+z)0 depende do observável utilizado no teste (fração de massa do gás ou distância de diâmetro angular) e da morfologia considerada para descrever os aglomerados.The so-called reciprocity relation, proved long ago by Etherington (1933), is of fundamental importance in cosmology. It states that if the source and the observer are in relative motion, solid angles subtended between the source and observer are related by geometrical invariants and a factor dependent of the source redshift. Its most useful version in the astronomical context is known as cosmic distance duality relation (CDDR), and relates the luminosity (DL) and angular diameter (DA) distances by the following expression: DL(z)(1 + z)\u100000�2=DA(z) = 1. This relation is completely general, valid for all cosmological models based on Riemannian geometry and is independent either upon Einstein eld equations other nature of matter. It only requires that source and observer be connected by null geodesics in a Riemannian spacetime and that the number of photons be conserved. In this work we propose a cosmological model-independent test for the CDDR by using galaxy clusters and expansion rate of the universe measurements, H(z). In a first analysis, we use gas mass fractions (fgas) and angular diameter distances measurements from a sample of 38 galaxy clusters jointly with H(z) measurements to test the validity of the CDDR. In a second analysis, we use 25 angular diameter distances sample, which were obtained by considering two diferent morphologies, in order to investigate the influence of the morphology used to describe the galaxy clusters on the test. In our analyzes, we consider the Ƞ parameter, as a function of the redshift, in two diferent ways: Ƞ(z) = 1+ Ƞ 0z e Ƞ (z) = 1+ Ƞ 0z=(1+z). The results showed that the value of Ƞ0 depend on the observable used in the test (gas mass fraction or angular diameter distance) and of the morphology considered to describe the clusters.Cape