Desvelando la polarización del fondo cósmico de microondas : caracterización de la emisión sincrotrón y métodos de estimación de la razón tensor-escalar

Abstract

El fondo cósmico de microondas es una radiación electromagnética que desempeña un papel fundamental en nuestra forma de entender la cosmología. Sin embargo, las emisiones astrofísicas eclipsan esta señal primordial, haciendo que su observación sea un desafío formidable. En el espectro de microondas, la radiación de sincrotrón domina la emisión polarizada de longitud de onda larga. En esta tesis presentamos una caracterización de la emisión polarizada de sincrotrón, centrada en su espectro de potencias, morfología y propiedades estadísticas. Incluso en el caso ideal de tener un conocimiento profundo de estos contaminantes así como de las incertidumbres instrumentales, seguimos necesitando un método para estimar fielmente los parámetros cosmológicos. La última parte de la tesis se dedica al estudio de métodos de interés para obtener estimaciones cosmológicas precisas, en particular de la razón tensor-escalar.

The cosmic microwave background is a diffuse electromagnetic radiation which plays a fundamental role in shaping our understanding of cosmology. However, astrophysical emissions overshadow this primordial signal, making its observation formidably challenging. In the microwave spectrum, synchrotron radiation dominates the the long-wavelength polarized emission. In this thesis we present a characterization of the polarized synchrotron emission, focusing on its power spectrum, morphology and statistical properties. Even in the ideal case of having a deep knowledge of these contaminants as well as of the instrumental uncertainties, we still need a method to estimate faithfully the cosmological parameters. The final part of the thesis is then devoted to the study of techniques useful for obtaining precise cosmological estimates, in particular of the tensor-to- scalar ratio.